基于AT89C2051的超聲波測距系統(tǒng)
圖9 各中斷子程序流程圖
5 測試結(jié)果與分析
超聲波測距系統(tǒng)調(diào)試完成后,對系統(tǒng)進行了測試。在超聲波換能器與較大平面(如墻壁面)法線方向一致時,量程為0.04-10 m,測距盲區(qū)為4Cm,分辨率為0.01 m,最大測量誤差≤0.02 m.因為超聲波具有一定發(fā)散角,所以當(dāng)在正前方和斜前方都有物體時,會以距發(fā)射器最近的物體作為探測目標(biāo)。
誤差分析:限制該系統(tǒng)最大可測距離的因素包括:超聲波的幅度、反射面的質(zhì)地、反射和入射聲波之間的夾角以及接收換能器的靈敏度。接收換能器對聲波脈沖的直接接收能力將決定最小的可測距離。測距誤差主要來源于以下幾個方面:①超聲波波束對探測目標(biāo)的入射角的影響;②超聲波回波聲強與待測距離的遠近有直接關(guān)系;③超聲波傳播速度對測距是有影響的。穩(wěn)定準(zhǔn)確的超聲波傳播速度是保證測量精度的必要條件,傳播媒質(zhì)的特性,如溫度、壓力、密度對聲速都將產(chǎn)生影響。因此,為了準(zhǔn)確地計算距離,應(yīng)對聲速加以修正,系統(tǒng)程序中采用了軟件補償措施。
6 結(jié)束語
介紹了一種超聲波測距系統(tǒng),采用單片機及專門設(shè)計的驅(qū)動和接收電路,通過超聲波換能器,可以測量和顯示0.04-10 m內(nèi)的物體距離,分辨率可達到O.O1 m.這種測距系統(tǒng)可用于物面和液面測量,汽車倒車報警裝置。硬件采用模塊化設(shè)計,可以嵌入到其他系統(tǒng)中。
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