Ultrazvučni senzori koriste se za otkrivanje predmeta, mjerenje udaljenosti predmeta i imaju brojne primjene. Ovaj članak raspravlja o krugu Ultrazvučni senzor za otkrivanje predmeta pomoću 8051 mikrokontrolera . Ultrazvučni senzor pruža najjednostavniju metodu otkrivanja predmeta i daje savršeno mjerenje između nepokretnih ili pokretnih predmeta. Senzor mjeri vrijeme potrebno za povratak zvučnog odjeka i slanje istog na mikrokontroler kao puls promjenljive širine.

Krug ultrazvučnog otkrivanja predmeta

Ovaj je sklop dizajniran da demonstrira otkrivanje predmeta ispred ultrazvučni pretvarač . Ultrazvučni pretvarač sastoji se od odašiljač i prijemnik. Odašiljač proizvodi 40KHz zvučnog vala, dok prijemnik detektira 40KHz zvučni val i pretvara ga u električne signale koji se napajaju u mikrokontroler.

Blok dijagram kruga za otkrivanje objekata

Blok dijagram ultrazvučnog kruga za otkrivanje objekata

Blok dijagram kruga ultrazvučne detekcije objekata

Zahtjevi za hardverom

Modul ultrazvučnog senzora
8051 mikrokontroler
LCD
LED
Kristal
Tranzistori, diode, kondenzatori i otpornici
Transformator
Regulator napona
Magnetska pištolj

Zahtjevi softvera

Keil IDE softver
Ugrađeni C

Krug za ultrazvučno otkrivanje predmeta

Postupak rada

Ovaj je sklop dizajniran s mikrokontrolerom 8051 i antenom ultrazvučni senzor . Senzor prenosi ultrazvučne zvučne valove od kHz. Kad objekt ili prepreka dođu ispred senzora, zvučni se valovi reflektiraju. Tada prijemnik detektira kHz zvučni val.

Sastav pretvara zvučne signale u električne signale koji se napajaju na mikrokontroler povezan. Mikrokontroler prima signale i aktivira izlaz kako bi poduzeo odgovarajuće akcije. LCD je povezan s mikrokontrolerom koristi se za prikaz statusa modula.

“kalkulator tablica kodova boja otpornika ”

Ovaj se projekt može poboljšati kako bi se izračunala udaljenost objekta i pronašlo mjesto objekta.

Ultrazvučni senzor

Ultrazvučni senzor šalje visokofrekventni zvučni impuls i izračunava koliko je vremena potrebno da se eho zvuka vrati natrag.

Ultrazvučni senzor

Brzina zvuka je približno 341 metar u sekundi u zraku. Senzor koristi brzinu zvuka u zraku i vrijeme koje mu je potrebno za prijenos i primanje zvuka za izračunavanje udaljenosti. Tako otkriva predmet i pronalazi mjesto na kojem se nalazi predmet.

Udaljenost = vrijeme X (brzina zvuka) / 2

Zvuk mora putovati od senzora do objekta i vratiti ga natrag, pa podijelite brzinu s 2.

Veza

Vcc: Ulazni napon +5 V
GND: Vanjsko tlo
Trig: Digitalni pin 2
Echo: Digital Pin 2

Trig pin služi za slanje signala, a Echo pin za preslušavanje povratnih signala.

Napomena: prilikom instalacije prvo spojite GND terminal, u suprotnom se modul može oštetiti.

“ili tablicu istine logičkih vrata ”

Tehnički podaci

Ulazni napon: 5 V DC
Statička struja:<2 mA
Izlazni napon: 5 V visok i 0 V nizak
Raspon detekcije: 2 cm do 500 cm
Dimenzije: 3,4 x 2 x 1,5 cm
Ulazni signal okidača: 10 us TTL impuls
Echo signal: izlazni TTL PWM signal

Prednosti

Pruža precizna i beskontaktna mjerenja udaljenosti u rasponu od 2 cm do 3 m.
Ultrazvučno mjerenje djeluje u bilo kojem stanju osvjetljenja, stoga dodatak infracrvenom detektoru predmeta.
LED indikator praska prikazuje mjerenja koja su u tijeku.
3-polno zaglavlje olakšava spajanje na razvojnu ploču izravno ili s produžnim kabelom bez lemljenja.

Primjene ultrazvučnog senzora

Koristi se za razvoj sigurnosnih sustava, interaktivnih animiranih izložaka, sustavi za pomoć pri parkiranju i robotska navigacija.

8051 Mikrokontroler

Mikrokontroler je visoko integrirani čip ili mikroprocesor sa svim perifernim uređajima poput RAM-a, ROM-a, I / O priključaka, ADC-a s timerima itd. Na jednom čipu. Riječ je o namjenskom čipu koji se naziva računalo s jednim čipom.

Mikrokontroler 8051 popularan je 8-bitni mikrokontroler. Temelji se na 8-bitnoj CISC jezgri harvardske arhitekture. Dostupan je kao 40-pinski DIP pin čip i radi s istosmjernim ulazom od 5 volti.

Blok shema mikrokontrolera 8051

Blok dijagram mikrokontrolera 8051

Istaknute značajke mikrokontrolera 8051

Programska memorija na čipu od 4 KB (ROM i EPROM).
128 bajtova podatkovne memorije na čipu (RAM).
8-bitna podatkovna sabirnica, 16-bitni adresni bit i dva 16-bitna tajmera T0 i T1
32 registra opće namjene svaki od 8 bitova i pet prekida.
Četiri paralelna porta svaki od 8 bitova s ukupno 32 I / O linije.
Jedan 16-bitni brojač programa, jedan pokazivač steka i jedan 16-bitni pokazivač podataka.
Jedan mikrosekundni ciklus uputa s kristalom od 12 MHz.
Jedan tupi duplex serijski komunikacijski port.

Opis pribadače

Mikrokontroler 8051 dostupan je u DIP konfiguraciji s 40 pina. Među 40 pinova, 32 pina su dodijeljena za četiri paralelna porta P0, P1, P2 i P3, a svaki port zauzima 8 pinova. Preostale iglice su VCC, GND, XTAL1, XTAL2, RST, EA i PSEN.

“koja je jednadžba za odnos frekvencije i valne duljine ”

Oscilator kristalnog kvarca povezan je preko pinova XTAL1 i XTAL2 s vrijednošću kondenzatora 30pF. Ako se koristi izvor koji nije kristalni oscilator, pinovi XTAL1 i XTAL2 ostaju otvoreni.

Serijska komunikacija u mikrokontroleru 8051

Mikrokontroler 8051 ima dva pina za prijenos i primanje podataka serijskom komunikacijom. Te su dvije pinove dio priključka P3 (P3.0 i P3.1).

Ove su iglice kompatibilne s TTL-om, pa im je potreban linijski pokretač da bi ih učinili kompatibilnima s RS232. MAX232 se koristi kao linijski pokretač. Serijsku komunikaciju kontrolira 8-bitni registar nazvan SCON registar.

Primjene ultrazvučnog kruga za otkrivanje objekata

Ovaj se projekt može koristiti za aplikacije poput fotografiranja divljih životinja (okidač kamere sa senzorom pokreta), nadzora sigurnosnog područja itd.
Udaljenosti možemo precizno izmjeriti ultrazvučnim krugom za otkrivanje predmeta.
Ovaj se krug može koristiti kao protuprovalni alarm.
Koristi se za razvoj sigurnosnih sustava, interaktivnih animiranih izložaka, sustava pomoći pri parkiranju i robotske navigacije.

Dakle, ovdje se radi o izradi ultrazvučnog kruga za otkrivanje predmeta pomoću mikrokontrolera 8051. Nadamo se da ste bolje razumjeli ovaj koncept. Nadalje, bilo kakva pitanja u vezi s ovom temom ili projekti zasnovani na bežičnoj tehnologiji , dajte svoje vrijedne prijedloge komentirajući odjeljak za komentare u nastavku.