基于AT89C2051的超声波测距系统
图9 各中断子程序流程图
5 测试结果与分析
超声波测距系统调试完成后,对系统进行了测试。在超声波换能器与较大平面(如墙壁面)法线方向一致时,量程为0.04-10 m,测距盲区为4Cm,分辨率为0.01 m,最大测量误差≤0.02 m.因为超声波具有一定发散角,所以当在正前方和斜前方都有物体时,会以距发射器最近的物体作为探测目标。
误差分析:限制该系统最大可测距离的因素包括:超声波的幅度、反射面的质地、反射和入射声波之间的夹角以及接收换能器的灵敏度。接收换能器对声波脉冲的直接接收能力将决定最小的可测距离。测距误差主要来源于以下几个方面:①超声波波束对探测目标的入射角的影响;②超声波回波声强与待测距离的远近有直接关系;③超声波传播速度对测距是有影响的。稳定准确的超声波传播速度是保证测量精度的必要条件,传播媒质的特性,如温度、压力、密度对声速都将产生影响。因此,为了准确地计算距离,应对声速加以修正,系统程序中采用了软件补偿措施。
6 结束语
介绍了一种超声波测距系统,采用单片机及专门设计的驱动和接收电路,通过超声波换能器,可以测量和显示0.04-10 m内的物体距离,分辨率可达到O.O1 m.这种测距系统可用于物面和液面测量,汽车倒车报警装置。硬件采用模块化设计,可以嵌入到其他系统中。
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