超声波测距电路原理和制作

文章摘要：前方测距电路的输出端接单片机INT0端口，中断优先级最高，左、右测距电路的输出通过与门IC3A的输出接单片机INT1端口，同时单片机P1.3和P1.4接到IC3A的输入端，中断源的识别由程序查询来处理，中断优先级为先右后左。部分源程序如下：receive1：push pswpush aCC clr ex1 ；关外部中断1jnb p1.1, right ；P1.1引脚为0,转至右测距电路中断服务程序jnb p1.2, left ；P1.2引脚为0,转至左测距电路中断服务程序return：SETB EX1；开外部中断1pop? acc pop? psw reti right： ...? ；右测距电

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前方测距电路的输出端接单片机INT0端口，中断优先级最高，左、右测距电路的输出通过与门IC3A的输出接单片机INT1端口，同时单片机P1.3和P1.4接到IC3A的输入端，中断源的识别由程序查询来处理，中断优先级为先右后左。部分源程序如下：

receive1：push psw

push aCC

clr ex1 ；关外部中断1

jnb p1.1, right ；P1.1引脚为0,转至右测距电路中断服务程序

jnb p1.2, left ；P1.2引脚为0,转至左测距电路中断服务程序

return：SETB EX1；开外部中断1

pop? acc

pop? psw

reti

right： ...? ；右测距电路中断服务程序入口

? ajmp? return

left：... ；左测距电路中断服务程序入口

? ajmp? return

3、计算超声波传播时间

在启动发射电路的同时启动单片机内部的定时器T0，利用定时器的计数功能记录超声波发射的时间和收到反射波的时间。当收到超声波反射波时，接收电路输出端产生一个负跳变，在INT0或INT1端产生一个中断请求信号，单片机响应外部中断请求，执行外部中断服务子程序，读取时间差，计算距离。其部分源程序如下：

RECEIVE0：PUSH PSW

PUSH ACC

CLR EX0 ；关外部中断0

? MOV R7, TH0 ；读取时间值

MOV R6, TL0?

CLR C

MOV A, R6

SUBB A, #0BBH；计算时间差

MOV 31H, A ；存储结果

MOV A, R7

SUBB A, #3CH

MOV 30H, A?

SETB EX0 ；开外部中断0

POP ACC?

POP PSW

RETI

四、超声波测距系统的软件设计

    软件分为两部分，主程序和中断服务程序，如图3（a）（b）(c) 所示。主程序完成初始化工作、各路超声波发射和接收顺序的控制。

    定时中断服务子程序完成三方向超声波的轮流发射，外部中断服务子程序主要完成时间值的读取、距离计算、结果的输出等工作。

五、结论

    对所要求测量范围30cm~200cm内的平面物体做了多次测量发现，其最大误差为0.5cm，且重复性好。可见基于单片机设计的超声波测距系统具有硬件结构简单、工作可靠、测量误差小等特点。因此，它不仅可用于移动机器人，还可用在其它检测系统中。

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