Ultrazvočni senzorji se uporabljajo za zaznavanje predmeta, merjenje razdalje predmeta in imajo veliko aplikacij. Ta članek obravnava vezje Ultrazvočni senzor za zaznavanje predmetov z mikrokrmilniki 8051 . Ultrazvočni senzor omogoča najlažji način zaznavanja predmetov in omogoča popolno merjenje med mirujočimi ali premikajočimi se predmeti. Senzor meri čas, potreben za vrnitev zvočnega odmeva in pošiljanje istega mikrokrmilnika kot impulz spremenljive širine.
Ultrazvočno vezje za zaznavanje predmetov
To vezje je zasnovano tako, da dokaže zaznavanje predmeta pred ultrazvočni pretvornik . Ultrazvočni pretvornik je sestavljen iz oddajnik in sprejemnik. Oddajnik proizvaja 40KHz zvočnega vala, medtem ko sprejemnik zazna 40KHz zvočni val in ga pretvori v električne signale, ki se napajajo v mikrokrmilnik.
Blok diagram vezja za zaznavanje predmetov
Blokovni diagram vezja za zaznavanje ultrazvočnih predmetov
Zahteve glede strojne opreme
- Modul ultrazvočnega senzorja
- 8051 mikrokrmilnik
- LCD
- LED
- Kristal
- Tranzistorji, diode, kondenzatorji in upori
- Transformator
- Regulator napetosti
- Magnetna pištola
Zahteve za programsko opremo
- Programska oprema Keil IDE
- Vdelani C
Vezje za ultrazvočno zaznavanje predmetov
Vezje za ultrazvočno zaznavanje predmetov
Delovni postopek
To vezje je zasnovano z mikrokrmilnikom 8051 in ultrazvočni senzor . Senzor oddaja ultrazvočne zvočne valove kHz. Ko pred senzor prihaja predmet ali ovira, se odbijejo zvočni valovi. Nato sprejemnik zazna kHz zvočni val.
Vezje pretvori zvočne signale v električne signale, ki se napajajo v vmesnik mikrokrmilnika. Mikrokrmilnik sprejme signale in sproži izhod, da ustrezno ukrepa. LCD je povezan z mikrokrmilnikom se uporablja za prikaz stanja modula.
Ta projekt je mogoče izboljšati za izračun razdalje predmeta in iskanje lokacije predmeta.
Ultrazvočni senzor
Ultrazvočni senzor pošlje visokofrekvenčni zvočni impulz in izračuna, koliko časa traja, da se odmev zvoka vrne nazaj.
Ultrazvočni senzor
Hitrost zvoka je približno 341 metrov na sekundo v zraku. Senzor za izračun razdalje uporablja hitrost zvoka v zraku in čas, ki ga senzor potrebuje za prenos in sprejem zvoka. Tako zazna predmet in poišče lokacijo predmeta.
Razdalja = čas X (hitrost zvoka) / 2
Zvok mora potovati od senzorja do objekta in ga vrniti nazaj, zato delite hitrost z 2.
Povezava
- Vcc: Vhodna napetost +5 V
- GND: Zunanja tla
- Trig: Digitalni pin 2
- Echo: Digital Pin 2
Trig pin se uporablja za pošiljanje signalov, Echo pin pa za poslušanje povratnih signalov.
Opomba: pri namestitvi najprej priključite priključek GND, sicer se lahko modul poškoduje.
Specifikacije
- Vhodna napetost: 5 V DC
- Statični tok:<2 mA
- Izhodna napetost: 5 V visoka in 0 V nizka
- Območje zaznavanja: 2 cm do 500 cm
- Mere: 3,4 x 2 x 1,5 cm
- Vhodni signal sprožilca: 10 us TTL impulz
- Odmevni signal: izhodni signal TTL PWM
Prednosti
- Omogoča natančno in brezkontaktno merjenje razdalje v območju od 2 cm do 3 m.
- Ultrazvočne meritve delujejo v vseh svetlobnih pogojih, zato je dodatek za infrardeči detektor predmetov.
- LED indikator rafala prikazuje meritve v teku.
- 3-polna glava omogoča enostavno povezavo z razvojno ploščo neposredno ali s podaljškom brez spajkanja.
Uporaba ultrazvočnega senzorja
Uporablja se za razvoj varnostnih sistemov, interaktivnih animiranih eksponatov, sistemi za pomoč pri parkiranju in robotska navigacija.
8051 Mikrokrmilnik
Mikrokrmilnik je visoko integriran čip ali mikroprocesor z vsemi zunanjimi napravami, kot so RAM, ROM, vhodno / izhodna vrata, časovniki ADC itd., Na enem čipu. Gre za namenski čip, imenovan enočipni računalnik.
Mikrokrmilnik 8051 je priljubljen 8-bitni mikrokrmilnik. Temelji na 8-bitnem jedru CISC arhitekture Harvarda. Na voljo je kot 40-polni DIP pin čip in deluje s 5voltnim enosmernim vhodom.
Blokovni diagram mikrokrmilnika 8051
Blokovni diagram mikrokrmilnika 8051
Izstopajoče lastnosti mikrokrmilnika 8051
- 4KB programskega pomnilnika na čipu (ROM in EPROM).
- 128 bajtov podatkovnega pomnilnika (RAM).
- 8-bitno podatkovno vodilo, 16-bitni naslovni bit in dva 16-bitna časovnika T0 in T1
- 32 splošnih namenskih registrov po 8 bitov in pet prekinitev.
- Štiri vzporedna vrata, vsaka po 8 bitov s skupno 32 I / O linijami.
- En 16-bitni števec programov, en kazalnik skladovnice in en 16-bitni kazalnik podatkov.
- En mikrosekundni učni cikel s kristalom 12 MHz.
- Eno dolgočasno duplex serijsko komunikacijsko pristanišče.
Opis pin
Mikrokrmilnik 8051 je na voljo v 40-polni DIP konfiguraciji. Med 40 zatiči je 32 zatičev dodeljenih za štiri vzporedna vrata P0, P1, P2 in P3, vsaka vrata pa zasedajo 8 zatičev. Preostali zatiči so VCC, GND, XTAL1, XTAL2, RST, EA in PSEN.
Kremenčev kristalni oscilator je povezan preko zatičev XTAL1 in XTAL2 z vrednostjo kondenzatorja 30pF. Če uporabimo vir, ki ni kristalni oscilator, potem nožici XTAL1 in XTAL2 ostaneta odprti.
Zaporedna komunikacija v mikrokrmilniku 8051
Mikrokrmilnik 8051 ima dva zatiča za prenos in sprejem podatkov po serijski komunikaciji. Ta dva zatiča sta del vrata P3 (P3.0 in P3.1).
Ti zatiči so združljivi s TTL in zato zahtevajo linijski gonilnik, da postanejo združljivi z RS232. MAX232 se uporablja kot linijski gonilnik. Serijsko komunikacijo nadzoruje 8-bitni register, imenovan SCON register.
Uporaba ultrazvočnega vezja za zaznavanje predmetov
- Ta projekt se lahko uporablja za aplikacije, kot so fotografije prosto živečih živali (sprožilec kamere, ki zazna gibanje), spremljanje varnostnega območja itd.
- Razdalja lahko natančno izmerimo z vezjem za ultrazvočno zaznavanje predmetov.
- To vezje lahko uporabimo kot protivlomni alarm.
- Uporablja se za razvoj varnostnih sistemov, interaktivnih animiranih eksponatov, sistemov za pomoč pri parkiranju in robotske navigacije.
Gre torej za izdelavo ultrazvočnega vezja za zaznavanje predmetov z mikrokrmilnikom 8051. Upamo, da ste bolje razumeli ta koncept. Nadalje, kakršna koli vprašanja glede te teme oz projekti, ki temeljijo na brezžični tehnologiji , prosimo, dajte svoje dragocene predloge tako, da komentirate spodnji odsek za komentarje.
