|
|
EDA365欢迎您！
您需要 登录 才可以下载或查看，没有帐号？注册
x
实际工作中常常需要自动测量两点间的距离，如液面的高度、机动车倒车时与障碍物间的距离等等。在这类距离的测量中，一点是可达到的，另一点则是不可到达的。因此，测量时，从可到达的一点发射一定频率的信号波，经不可到达的一点反射回来，由接收电路接收回波信号。单片机准确计算信号在两点间传播所用的时间，再根据发射波的传播速度，计算出两点间的距离。
6 @) ?, `" b8 m1 } 设计电路时，首先分析测量的对象，选择合适的信号波发射器（如发射声波、红外线、超声波等）。若所选信号波传播速度较慢，可通过单片机对发射波与回波的查询或由发射波与回波触发中断，开关定时器完成计时功能。当波的传播速度很快时（如超声波），测出的误差很大。原因在于：其一，不管是查询发射波与回波，还是由之触发单片机中断再通过软件启停定时器均需要一定的时间（中断的方式误差相对要小）；其二，相对而言，单片机的时间分辨率不是太高，如晶振频率为１２ＭＨｚ，则时间分辨率为１μｓ。
; I. J$ B) h' r4 U% I& Z8 v 引入专用的定时／计数器８２５４进行计时，可大大提高测距系统的精确性。８２５４的每个定时器都有一个ＧＡＴＥ门控信号，可用发射波与回波直接启停８２５４，而不必把发射波与回波接至单片机，通过中断或查询再发出定时器启停信号。同时，８２５４具有更高的工作频率，时间的分辨率更高，如输入４ＭＨｚ的工作频率，时间分辨率为０．２５μｓ。
* I# y8 Y/ c. { 一、硬件结构/ K# I9 z; K3 [
电路如附图。图中８２５４的地址为７ＣＨ（０＃定时器）、７ＤＨ（１＃定时器）、７ＥＨ（２＃定时器））、７ＦＨ（控制口），其工作频率ＣＬＫ０由外部电路提供４ＭＨｚ的脉冲信号（该信号为计时的基准信号，频率要求精确，可用４０６０等分频器实现）。受发射波与回波控制的ＪＫ触发器的输出作为８２５４ ０＃定时器的门控信号ＧＡＴＥ０，回波信号同时作为单片机ＩＮＴ０的中断响应信号。初始化时，由单片机的Ｐ１．０口控制ＪＫ触发器的初态为０，８２５４的Ｔ０不计时；发射波产生后，ＪＫ触发器翻转，Ｔ０开始工作，计数初值不断减１；收到回波信号后，ＪＫ触发器再次翻转，８２５３的Ｔ０停止工作，同时触发单片机中断，在中断服务程序中读出时标（计数初值中所剩余的值），然后由数据处理子程序计算出距离。若增加ＬＥＤ显示电路，则可将测出的距离显示出来。4 X4 r V* ^. R: X9 G
如果波的来回传播时间超过了８２５４一次计时的最大范围，可将其定时器的ＯＵＴ引脚接至单片机的ＩＮＴ１，由中断累加计时。
6 D& u& A: M* N& W6 l. z 二、软件编程/ H' i5 O% W0 T" y/ x- @- C- b
主要程序清单如下：6 T" U/ [( B7 m! N
ＯＲＧ ００００Ｈ
/ X" V4 C7 \- d8 h ＡＪＭＰ ＳＴＡＲＴ
. _7 U5 @$ H# v7 {$ @8 K; w( } ＯＲＧ ０００３Ｈ
1 p- c6 x1 m- s" J! T ＡＪＭＰ ＷＢＺＤ
Z4 V0 L0 R1 I( B0 n& NＳＴＡＲＴ：ＣＬＲ Ｐ１．０；ＪＫ触发器初态置０
# y5 t" p. o0 F# E ＭＯＶ Ｒ０，＃７ＦＨ；８２５４工作方式：Ｔ０方式０，１６位
B; N: F, S; M+ t" g! \ ＭＯＶ Ａ，＃００１１００００8 J: R5 z9 l" h- T* ?5 N: Z, A4 d
ＭＯＶ ＠Ｒ０，Ａ! Q- \( Z# e1 C
ＭＯＶ Ｒ０，＃７ＣＨ5 `, J! A9 Z4 Y+ }9 v
ＭＯＶ Ａ，＃０ＦＦＨ
- }( U+ o/ D4 E' Z ＭＯＶ ＠Ｒ０，Ａ；置Ｔ０计数初值低８位/ H5 s* O- f9 r; G- w. C
ＭＯＶ ＠Ｒ０，Ａ；置Ｔ０计数初值高８位（最大范围）
9 M4 W$ N% U3 i) ?& L" U' d0 M ＳＥＴＢ ＩＴ０；/ＩＮＴＯ下跳沿触发
4 H9 k2 a" p# m ＳＥＴＢ ＥＡ5 ]# y7 ^( X% x# L4 ^! e
ＳＥＴＢ ＥＸ０；开/ＩＮＴ０中断
, N0 [( z& H4 o, e1 U5 ^* qＴＡＢ： ＡＣＡＬＬ ；数据处理子程序" b- S) C0 {% g' ]
ＡＣＡＬＬ ；键盘处理子程序
* Q0 S# |: b" S; i# N: l ＡＪＭＰ ＴＡＢ) ^: ? H) h! `+ X. [# Z
ＷＢＺＤ： ＭＯＶ Ｒ０，＃７ＣＨ；中断服务子程序
. @$ t$ b' b( w: W6 v2 D ＭＯＶ Ａ，＠Ｒ０
3 m; ^; N: T8 l ＭＯＶ ２０Ｈ，Ａ；读出低８位时标送２０Ｈ h' o) N! u) C4 e+ Q" ?3 G, c' N
ＭＯＶ Ａ，＠Ｒ０
`4 }4 S2 R2 A+ w& D ＭＯＶ ２１Ｈ，Ａ；读出高８位时标送２１Ｈ
+ k) _, H* j9 f6 A; }* ~ ＭＯＶ Ａ，＃０ＦＦＨ
9 g" i+ _' w9 @8 w8 P ＭＯＶ ＠Ｒ０，Ａ' ~; S' ?* E$ {: _
ＭＯＶ ＠Ｒ０，Ａ；重装计数初值
3 O% Y: h1 ?+ H/ j ＣＬＲ Ｐ１．０；ＪＫ触发器初态置０
! Q C; x. X& @ ＲＥＴＩ
5 N5 I! N9 C* N& ]; x0 s8 Q8 Y ＥＮＤ |
|
/1 
发表于 2016-8-15 15:48
QQ好友和群
QQ空间
腾讯微博
腾讯朋友
微信
收藏
支持！
反对！
