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传感器文摘 布拉福德:1993年 第13页
摘要:超声波测距技术在很多领域有着广泛的使用价值,例如,工业区域,车载导航和声呐工程。现在,它已被用于液位测量,自导自主车,野外作业机器人汽车导航,空中和水下目标探测,识别,定位等。因此,深入地了解测距理论和方法具有重要的实践意义。为了改善超声波测距系统的精度,满足工程人员对测距精度、绑定和使用的要求,设计开发了基于单片机的便携式超声波测距系统。
关键词:超声波测距系统单片机

随着科技的发展,人们生活水平的提高,城市发展建设加快,城市的排水系统也有较大发展,其状况不断改善。但是,由于历史原因,综合时间上许多不可预见因素,城市给排水系统,特别是排水系统往往落后于城市建设。因此,经常出现开挖已经建设好的建筑设施来改造排水系统的现象。城市污水给人们带来了困扰,因此箱涵的排污疏通对大城市给排水系统污水处理,人们生活舒适显得非常重要。而设计研制箱涵排水疏通移动机器人的自动控制系统,保证机器人在箱涵中自由排污疏通,是箱涵排污疏通机器人的设计研制的核心部分。控制系统核心部分就是超声波测距仪的研制。因此,设计好的超声波测距仪就显得非常重要了。

微控制器(MCU)是一种单片计算机,同通用微处理器(在PC中使用的那种)相比较,它是一种强调自给自足和成本效益的微处理器。如今是用的大部分都是计算机嵌入式系统,例如,一个嵌入式系统通常具有最小的内存和程序长度,可能需要要求简单,但不寻常的I/O系统。例如,大多数嵌入式系统缺乏键盘,屏幕,磁盘,打印机或个人计算机的其他可识别的I / O设备,它们可控制电动机,继电器或电压,并读取开关,可变电阻器或其他电子设备。通常,我们唯一可读的I / O设备是一个单一的光光二极管,并且严峻的成本或功率限制,甚至可以忽略不计。
与通用处理器相比,微控制器没有地址总线和数据总线,因为他们把在同一芯片上所有的RAM和非易失性存储器作为CPU。因为他们需要更少的引脚,芯片可以放置在一个更小,更便宜的包。在一个芯片上集成的内存和其他外围设备并且把它们作为一个单元进行测试增加了芯片的成本,但通常总体上会导致嵌入式系统净成本的降低(即使一个已集成外设的CPU的成本比一个CPU+外围设备的成本略高,其具有更少的芯片通常允许更小和更便宜的电路板,并减少了组装和测试电路板所需的劳动力) ,这种趋势导致了这种设计。微处理器是一个集成电路,通常伴有以下特点:
中央处理单元-从小型,简单的4位处理器的复杂的32-or64-bit处理器
输入/输出接口,如串口(UART)
其他像I²C串行通讯接口
串行外围接口和系统控制器区域网络互连设备如定时器和看门狗
数据存储RAM
程序存储ROM、EPROM、EEPROM或Flash memory
时钟发生器通常为石英计时晶体振荡器、时间晶体谐振器或RC电路,包括模拟-数字转换器
这种集成大大减少了芯片的数量和布线量及PCB空间,并且用来生产独立芯片的等效系统。在上世纪70年代,这种设计已被证明是在嵌入式系统中非常受欢迎。
一些微控制器可以使用哈佛结构:独立指令和数据存储器总线,允许访问同时发生。而决定外围由哪些设备集成通常比较困难。微控制器厂商为满足客户及市场化需求,经常更改系统的操作频率和设计的灵活性及降低整个系