强烈推荐红外测距毕业论文Word下载.docx
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1.方案及设计思想:
2.电路原理图5
3.芯片资料:
6
4.元件清单:
8
三、软件设计流程及描述9
1.模块层次结构图9
2.程序流程图11
3.源程序代码11
1602显示模块程序:
11
红外测距模块程序:
13
四.测试17
五.总结17
1.小组总结17
2.个人总结18
参考文献:
18
一、概述
距离,是个很微妙的东西,因此人们就会用具体的数值来表示。
于是就有了人工测量,而在现今社会,人们已经与高科技接轨,便有了激光测距、微波雷达测距、超声波测距及红外线测距。
我们所做的课题便是红外线测距,而做此课题不为其他,只为自己动手,做一个简易的,精确的,近距离的距离检测仪,这也是对我们所学知识的一种考验方法,更多的是更系统的认识单片机,了解AD转换和红外收发模块。
3.系统主要功能
实时测量红外发收管与障碍之间的距离。
二、硬件电路设计及描述
设计要求:
红外测距
A、利用红外发射管发送信号,信号经过障碍物反射,红外接收管接收反射的信号。
B、用单片机将红外收发管与障碍物之间的距离实时显示出来
方案一、时间差测距法:
此方案是将红外发射管发送的信号与接收管接收信号的时间差写入单片机中,在单片机中用算法将距离计算出来。
原理图如图X-1所示。
方案二、反射能量法:
此方案是用红外发射管发射信号,然后用红外接收管接收信号,将接收的信号强度经过AD转换,录入单片机中显示出来,并将对应的距离记录下来。
完成一段范围内的测量,将所记录下的数据写入单片机中,然后便可进行测量距离了。
原理图如图X-2所示。
图X-1时间差测距法
图X-2反射能量法
方案比较:
通过以上两种方案分析,我们可以看到方案一的误差很大,由于红外装置测的距离比较近,而光速很快,因此反馈到单片机中的时间很短,单片机很难准确处理,而在一般情况下的光速不太准确,因此误差较大。
方案二是先将实验数据录入单片机中,因此在测量时存在的误差就会相对较小,综合考虑,选择方案二可行。
2.电路原理图
仿真电路图
结构图
AD转换模块
由于单片机不能直接处理红外接收管接收的电压信号,所以先通过AD转换,将信号转换为单片机能够处理的数字信号,以完成所需实验内容。
红外收发模块
红外发送管是用于发送信号,经过障碍物将信号反射,红外接收管接收到反射回来的信号,然后根据信号强弱将对应的电压值显示在显示模块上,并将此时的距离记录。
然后整改程序,用红外收发模块进行测距,就可在显示模块上显示出红外接收管接收的信号强度对应的距离值。
TLC2543管脚图
TLC2543是TI公司的12位串行模数转换器,使用开关电容逐次逼近技术完成AD转换过程。
由于是串行输入结构,能够节省51系列单片机IO资源;
且价格适中,分辨率较高,因此在仪器仪表中有较为广泛的应用。
2TLC2543的特点:
(1)12位分辩率AD转换器;
(2)在工作温度范围内10μs转换时间;
(3)11个模拟输入通道;
(4)3路内置自测试方式;
(5)采样率为66kbps;
(6)线性误差±
1LSBmax;
(7)有转换结束输出EOC;
(8)具有单、双极性输出;
(9)可编程的MSB或LSB前导;
(10)可编程输出数据长度。
TLC2543引脚说明:
AT89S52管脚图
序号
品名
数量(个)
参考价(元)
1
AT89S52单片机
3.75
2
tlc2543
6
3
40P座子
4
20P座子
0.55
5
TCRT5000
1602显示器
8
7
12m晶振
0.35
6脚自锁按钮
0.5
9
按钮
0.1
10
发光二极管
11
1k排阻
0.2
12
104滑阻
0.4
13
10k电阻
14
1k电阻
15
200欧电阻
16
150欧电阻
17
104pf电容
18
22uf电容
19
30pf电容
20
排针
若干
21
单排座
22
导线
23
单面板
合计
29
三、软件设计流程及描述
1.模块层次结构图
简述:
先将AD采集程序写入单片机中,进行实验,将固定距离所采集到的信号强度记录下来,然后将对应的数据加入程序中,最后通过红外模块进行测量,便可显示出对应的距离值,主程序是整个程序的基础,也是核心。
2.程序流程图
3.源程序代码
#include<
lcd1602.=P2^7;
voiddelay(uintz)
{
uintx,y;
for(x=z;
x>
0;
x--)
for(y=110;
y>
y--);
}
voidwrite_com(ucharcom)
lcdrs=0;
lcden=0;
P0=com;
delay(5);
lcden=1;
voidwrite_data(uchardate)
lcdrs=1;
P0=date;
voidinit()
lcdrw=0;
write_com(0x38);
write_com(0x0c);
write_com(0x06);
write_com(0x01);
write_com(0x80);
reg52.=P1^6;
sbitdout=P1^7;
sbitbit7=B^7;
数据的最高位
ucharcount,conword;
控制字的高四位决定通道口
bitcy;
voidwrite_sfm(ucharadd,uintdate)
uintbai,shi,ge;
ge=date%10;
shi=date%10010;
write_com(0x80+add);
write_data(0x30+bai);
write_data(0x30+shi);
write_data(0x30+ge);
write_data('
m'
);
voidwrite_sfm1(ucharadd,uintdate)
uintqian,bai,shi,ge;
qian=date1000;
write_com(0x80+0x40+add);
write_data(0x30+qian);
write_com(0x80+0x40+0x08);
write_data(0x2e);
uintreadad(ucharconword)
{
chari;
uintadvalue=0;
ucharvalue=0;
conword=conword<
<
4;
控制字高四位与低四位互换变成了高四位就是选择的通道口
clk=0;
cs=1;
cs为高,clkdin被禁止dout成高阻态
cs=0;
cs为低clkdin使能dout脱离高阻状态
B=conword;
控制字
for(i=8;
i>
i--)
{
cy=dout;
dout的高位传给cy
din=bit7;
控制字高位先送入
clk=1;
控制字在时钟信号的上升沿送入
B=B<
1;
控制字的次高位移入高位
clk=0;
value=value<
if(cy==1)value++;
value是dout的高八位
}
advalue=value;
advalue=advalue<
高四位与低四位互换得出输出值
value=0x00;
for(i=4;
i--)dout高四位的值赋给value
if(cy==1)
{
value++;
}
advalue=advalue+value;
cs=1;
returnadvalue;
TLC转换出的advalue=U(显示的电压值)*40965;
main()
uintad,l;
init();
while
(1)
{
delay(100);
ad=readad(0x00);
ad=ad*0.00122*1000;
将ad转换为与输入的电压值相等ad*54096在扩大1000
if(ad>
0&
&
ad<
55)
l=0;
=55&
70)
l=40;
=70&
80)
l=35;
=80&
100)
l=30;
=100&
120)
l=27;
=120&
150)
l=25;
=150&
185)
l=22;
=185&
230)
l=20;
=230&
320)
l=17;
=320&
420)
l=15;
=420&
590)
l=12;
=590&
660)
l=10;
=660)
write_sfm(7,l);
write_sfm1(7,ad);
四.测试
测试方法:
先写入电压采集程序,接入电源,将对应距离的电压值标定出来。
再将标定的值与对应距离写入程序中
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