Ultrazvukové senzory sa používajú na detekciu objektu, meranie vzdialenosti objektu a majú mnoho aplikácií. Tento článok pojednáva o obvode Ultrazvukový snímač detekcie objektov využívajúci 8051 mikrokontrolérov . Ultrazvukový senzor poskytuje najjednoduchšiu metódu detekcie objektov a poskytuje dokonalé meranie medzi stacionárnymi alebo pohybujúcimi sa objektmi. Senzor meria čas potrebný na návrat zvukovej ozveny a vysiela ju do mikrokontroléra ako impulz s premenlivou šírkou.

Obvod detekcie ultrazvukových objektov

Tento obvod je navrhnutý tak, aby demonštroval detekciu objektu pred ultrazvukový menič . Ultrazvukový prevodník pozostáva z a vysielač a prijímač. Vysielač produkuje zvukovú vlnu 40KHz, zatiaľ čo prijímač detekuje zvukovú vlnu 40KHz a prevádza ju na elektrické signály, ktoré sa privádzajú do mikrokontroléra.

Bloková schéma obvodu detekcie objektov

Bloková schéma obvodu detekcie ultrazvukových objektov

Hardvérové požiadavky

Modul ultrazvukového snímača
Mikrokontrolér 8051
LCD
LED
Krištáľ
Tranzistory, diódy, kondenzátory a rezistory
Transformátor
Regulátor napätia
Magnetická pištoľ

Softvérové požiadavky

Softvér Keil IDE
Vložený C.

Obvod na detekciu ultrazvukových objektov

Pracovný postup

Tento obvod je navrhnutý s mikrokontrolérom 8051 a ultrazvukový senzor . Senzor prenáša ultrazvukové zvukové vlny kHz. Keď sa pred senzor dostane nejaký predmet alebo prekážka, zvukové vlny sa odrazia. Potom prijímač deteguje zvukovú vlnu kHz.

Obvody prevádzajú zvukové signály na elektrické signály, ktoré sa privádzajú do rozhrania mikrokontroléra. Mikrokontrolér prijíma signály a aktivuje výstup, aby vykonal príslušné opatrenia. Displej LCD bol prepojený s mikrokontrolérom sa používa na zobrazenie stavu modulu.

“výhody a nevýhody autobusovej siete ”

Tento projekt je možné vylepšiť o výpočet vzdialenosti objektu a zistenie polohy objektu.

Ultrazvukový senzor

Ultrazvukový snímač vysiela vysokofrekvenčný zvukový impulz a počíta, ako dlho trvá, kým sa ozvena zvuku vráti späť.

Ultrazvukový senzor

Rýchlosť zvuku je vo vzduchu približne 341 metrov za sekundu. Senzor využíva na výpočet vzdialenosti rýchlosť zvuku vo vzduchu a čas potrebný na vyslanie a príjem zvuku. Takto detekuje objekt a vyhľadá umiestnenie objektu.

Vzdialenosť = čas X (rýchlosť zvuku) / 2

Zvuk musí cestovať od snímača k predmetu a vrátiť ho späť, aby sa rýchlosť vydelila dvoma.

“ako funguje tachometer ”

Pripojenie

Vcc: Vstupné napätie +5 V
GND: Vonkajšie uzemnenie
Trig: Digitálny Pin 2
Echo: Digitálny pin 2

Pin Trig sa používa na vysielanie signálov a pin Echo na počúvanie spätných signálov.

Poznámka: pri inštalácii najskôr pripojte svorku GND, inak by sa modul mohol poškodiť.

technické údaje

Vstupné napätie: 5 V DC
Statický prúd:<2 mA
Výstupné napätie: 5 V vysoké a 0 V nízke
Rozsah detekcie: 2 cm až 500 cm
Rozmery: 3,4 x 2 x 1,5 cm
Vstupný spúšťací signál: impulz 10 TTL
Echo signál: výstupný signál TTL PWM

Výhody

Poskytuje presné a bezkontaktné meranie vzdialenosti v rozmedzí 2 cm až 3 m.
Ultrazvukové meranie funguje za akýchkoľvek svetelných podmienok, preto je doplnkom k detektoru infračervených objektov.
Indikátor LED série ukazuje prebiehajúce merania.
3kolíková hlavička umožňuje ľahké pripojenie k vývojovej doske priamo alebo pomocou predlžovacieho kábla bez spájkovania.

Aplikácie ultrazvukového snímača

Používa sa na vývoj bezpečnostných systémov, interaktívnych animovaných exponátov, parkovacie asistenčné systémy a robotická navigácia.

Mikrokontrolér 8051

Mikrokontrolér je vysoko integrovaný čip alebo mikroprocesor so všetkými perifériami, ako sú RAM, ROM, I / O porty, časovače ADC atď., Na jednom čipe. Jedná sa o vyhradený čip, ktorý sa nazýva jednočipový počítač.

“arduino uno popis kolíka pdf ”

Mikrokontrolér 8051 je populárny 8-bitový mikrokontrolér. Je založený na 8-bitovom jadre CISC harvardskej architektúry. Je k dispozícii ako 40-pinový DIP pin čip a pracuje s 5 voltovým DC vstupom.

Bloková schéma mikrokontroléra 8051

Hlavné črty mikrokontroléra 8051

4KB programová pamäť na čipe (ROM a EPROM).
128 bajtov dátovej pamäte na čipe (RAM).
8-bitová dátová zbernica, 16-bitový bit adresy a dva 16 bitové časovače T0 a T1
32 univerzálnych registrov, každý s 8 bitmi a piatimi prerušeniami.
Štyri paralelné porty, každý s 8 bitmi, s celkom 32 I / O linkami.
Jeden 16-bitový čítač programu, jeden ukazovateľ zásobníka a jeden 16-bitový ukazovateľ údajov.
Jeden mikrosekundový inštruktážny cyklus s kryštálom 12 MHz.
Jeden nudný duplexný sériový komunikačný port.

Popis špendlíka

Mikrokontrolér 8051 je k dispozícii v 40-pinovej konfigurácii DIP. Medzi 40 pinmi je 32 pinov pridelených pre štyri paralelné porty PO, P1, P2 a P3, každý port zaberá 8 pinov. Zvyšné piny sú VCC, GND, XTAL1, XTAL2, RST, EA a PSEN.

Oscilátor z kremenného kryštálu je pripojený cez piny XTAL1 a XTAL2 s hodnotou kondenzátora 30pF. Ak sa použije iný zdroj ako kryštálový oscilátor, kolíky XTAL1 a XTAL2 sa ponechajú otvorené.

Sériová komunikácia v mikrokontroléri 8051

Mikrokontrolér 8051 má dva piny na prenos a príjem údajov prostredníctvom sériovej komunikácie. Tieto dva kolíky sú súčasťou portu P3 (P3.0 a P3.1).

Tieto piny sú kompatibilné s TTL, a preto vyžadujú linkový ovládač, aby boli kompatibilné s RS232. Ako linkový budič sa používa MAX232. Sériová komunikácia je riadená 8-bitovým registrom nazývaným SCON register.

Aplikácie obvodu na detekciu ultrazvukových objektov

Tento projekt je možné využiť na aplikácie ako fotografovanie divokej zveri (Motion Sensing Camera Trigger), sledovanie bezpečnostných oblastí atď.
Pomocou obvodu na detekciu ultrazvukových objektov môžeme presne merať vzdialenosti.
Tento obvod môže byť použitý ako EZS.
Používa sa na vývoj bezpečnostných systémov, interaktívnych animovaných exponátov, parkovacích asistenčných systémov a robotickej navigácie.

Jedná sa teda o výrobu obvodu na detekciu ultrazvukových objektov pomocou mikrokontroléra 8051. Dúfame, že ste tomuto konceptu lepšie porozumeli. Ďalej akékoľvek otázky týkajúce sa tejto témy resp projekty založené na bezdrôtových technológiách , prosím, poskytnite svoje cenné návrhy komentárom v sekcii komentárov nižšie.