Ultralydssensorerne bruges til at registrere objektet, måle objektets afstand og har mange applikationer. Denne artikel diskuterer kredsløbet for Ultralydsgenstandssensor ved hjælp af 8051 mikrokontroller . Ultralydssensoren giver den nemmeste metode til genkendelse og giver den perfekte måling mellem faste eller bevægelige genstande. Sensoren måler den tid, det tager for lydekkoet at vende tilbage og sender det samme til mikrocontrolleren som en puls med variabel bredde.
Ultralydobjektdetektionskredsløb
Dette kredsløb er designet til at demonstrere påvisning af et objekt foran ultralydstransducer . En ultralydstransducer består af en sender og en modtager. Senderen producerer en 40KHz lydbølge, mens modtageren registrerer 40KHz lydbølgen og konverterer den til elektriske signaler, der føres til mikrocontrolleren.
Blokdiagram over objektdetekteringskredsløb
Blokdiagram over kredsløb til detektion af ultralydsobjekter
Hardwarekrav
- Ultralydssensormodul
- 8051 mikrokontroller
- LCD
- LED
- Krystal
- Transistorer, dioder, kondensatorer og modstande
- Transformer
- Strøm regulator
- Magnetisk pistol
Softwarekrav
- Keil IDE-software
- Indlejret C
Kredsløb til detektion af ultralydsgenstande
Kredsløb til detektion af ultralydsgenstande
Arbejdsprocedure
Dette kredsløb er designet med en 8051 mikro-controller og en ultralydssensor . Sensoren transmitterer ultralydsbølger på kHz. Når en genstand eller forhindring kommer foran sensoren, reflekteres lydbølgerne. Derefter registrerer modtageren kHz lydbølgen.
Kredsløbet konverterer lydsignalerne til elektriske signaler, der tilføres til grænsefladen til mikrocontrolleren. Mikrocontrolleren modtager signalerne og aktiverer output for at tage passende handling. LCD-grænsefladen til mikrokontrolleren bruges til at vise modulets status.
Dette projekt kan forbedres til at beregne objektets afstand og finde objektets placering.
Ultralydssensor
Ultralydssensoren sender en højfrekvent lydimpuls og beregner, hvor lang tid det tager for lydens ekko at vende tilbage.
Ultralydssensor
Lydens hastighed er cirka 341 meter pr. Sekund i luft. Sensoren bruger lydens hastighed i luften og den tid, det tager af sensoren at transmittere og modtage lyden til at beregne afstanden. Således registrerer objektet og finder objektets placering.
Afstand = tid X (lydhastighed) / 2
Lyden skal bevæge sig fra sensoren for at indvende og vende den tilbage, så del hastigheden med 2.
Forbindelse
- Vcc: Indgangsspænding +5 V.
- GND: Ekstern jord
- Trig: Digital pin 2
- Ekko: Digital pin 2
Trig pin bruges til at sende signalerne, og Echo pin bruges til at lytte til de returnerende signaler.
Bemærk: Tilslut GND-terminalen først, når du installerer, ellers kan modulet blive beskadiget.
specifikationer
- Indgangsspænding: 5 V DC
- Statisk strøm:<2 mA
- Udgangsspænding: 5 V høj og 0 V lav
- Registreringsområde: 2 cm til 500 cm
- Mål: 3,4 x 2 x 1,5 cm
- Input trigger signal: 10 us TTL impuls
- Ekkosignal: output TTL PWM signal
Fordele
- Giver præcis og ikke-kontakt afstandsmåling inden for 2 cm til 3 m rækkevidde.
- Ultralydsmåling fungerer under alle lysforhold, derfor et supplement til detektor til infrarød genstand.
- Burst-indikator-LED viser målinger i gang.
- 3-pin header gør det nemt at oprette forbindelse til udviklingskortet direkte eller med et forlængerkabel uden lodning.
Anvendelser af ultralydssensoren
Bruges til at udvikle sikkerhedssystemer, interaktive animerede udstillinger, parkeringsassistentsystemer og robotnavigation.
8051 Mikrocontroller
En mikrokontroller er en stærkt integreret chip eller en mikroprocessor med alle perifere enheder som RAM, ROM, I / O-porte, Timere ADC osv. På en enkelt chip. Det er en dedikeret chip kaldet en single-chip computer.
8051 mikrocontroller er en populær 8-bit mikrocontroller. Det er baseret på 8 bit CISC-kerne af Harvard-arkitektur. Den fås som en 40 pin DIP pin chip og fungerer med 5 volt DC input.
Blokdiagram over 8051 mikrokontroller
Blokdiagram over 8051 mikrokontroller
Fremtrædende funktioner i 8051 mikrokontroller
- 4KB on-chip programhukommelse (ROM og EPROM).
- 128 bytes on-chip datahukommelse (RAM).
- 8-bit databus, 16-bit adressebit og to 16 bit timere T0 og T1
- 32 generelle formål registrerer hver på 8 bit og fem afbrydelser.
- Fire parallelle porte på hver 8 bit med i alt 32 I / O-linjer.
- Én 16 bit programtæller, en stakmarkør og en 16 bit datapeger.
- En mikrosekund instruktionscyklus med 12 MHz krystal.
- En kedelig duplex seriel kommunikationsport.
Pin Beskrivelse
8051-mikrocontrolleren fås i DIP-konfiguration med 40 ben. Blandt 40 ben tildeles 32 ben til fire parallelle porte P0, P1, P2 og P3, hvor hver port har 8 ben. De resterende ben er VCC, GND, XTAL1, XTAL2, RST, EA og PSEN.
En kvartskrystaloscillator er forbundet over benene XTAL1 og XTAL2 med en kondensatorværdi 30pF. Hvis der anvendes en anden kilde end krystaloscillator, forbliver benene XTAL1 og XTAL2 åbne.
Seriel kommunikation i 8051 mikrokontroller
8051-mikrocontrolleren har to ben til overførsel og modtagelse af data via seriel kommunikation. Disse to ben er en del af en port P3 (P3.0 og P3.1).
Disse ben er TTL-kompatible, og derfor kræver de en linjedriver for at gøre dem RS232-kompatible. MAX232 bruges som linjedriver. Seriel kommunikation styres af et 8-bit register kaldet SCON register.
Anvendelser af ultralydsgenkendelseskredsløb
- Dette projekt kan bruges til applikationer som naturfotografering (Motion Sensing Camera Trigger), overvågning af sikkerhedsområdet osv.
- Vi kan nøjagtigt måle afstande med Ultrasonic Object Detection Circuit.
- Dette kredsløb kan bruges som en tyverialarm.
- Bruges til at udvikle sikkerhedssystemer, interaktive animerede udstillinger, parkeringsassistentsystemer og robotnavigation.
Således handler det hele om at lave et ultralydsgenkendelseskredsløb ved hjælp af 8051 mikrokontroller. Vi håber, at du har fået en bedre forståelse af dette koncept. Desuden er eventuelle spørgsmål vedrørende dette emne eller trådløse teknologibaserede projekter , bedes du give dine værdifulde forslag ved at kommentere kommentarsektionen nedenfor.
