8254在提高超声波测距系统精度中的应用

下载该文档文档格式：PDF 更新时间：2011-11-17 下载次数：0 点击次数：1

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８２５４在提高超声波测距系统精度中的应用

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　 53 ８２５４在提高超声波测距系统精度中的应用　蔡秀琴　（四川机电职业技术学院，四川攀枝花 617064）摘　　要　　超声波测距仪具有使用方便、可靠性高、不受气候条件影响等特点，目前被广泛应用于倒车雷达、建筑施工工地以及一些工业现场，进行车距、液位、井深、管道长度等参数的测量。在不同的应用场合，对超声波测距系统的精度要求不同，通常使用的由单片机控制的超声波测距系统的误差一般都较大，在某些工业场合下不能满足测量要求。文章提出了一种利用定时／计数器８２５４提高超声波测距系统精度的方法，并给出了相应的软、硬件结构。　关键词　　单片机；定时／计数器８２５４；中断　中图分类号　　ＴＰ２１６＋．１　　１　　前　　言　目前大多数的超声波测距系统都是采用单片机作为控制核心，利用超声波传感器发出超声波信号，超声波碰到障碍物后反射回来，传感器接收到回波，单片机通过对发射波和回波的查询，或利用发射波与回波触发中断，来开关定时器测出发射波和接收到回波的时间差 t，从而计算出定点离障碍物的距离 S=Ct/2，式中的 C 为超声波波速。超声波的波速 C 与温度有关，表 1 是超声波在不同环境温度下的波速关系。表１　　波速与温度关系表　温度（℃） -30 -20 -10 0 10 20 30 100 波速（m/s） 313 319 325 323 338 344 349 386 由此可见，超声波在空气中的传播速度很快，均在 300m/s 以上。由于一般的单片机时间分辨率不是很高（晶振频率为 12MHz时，时间分辨率为 1μs），加之单片机查询发射波与回波，或利用发射波与回波触发中断再通过程序启停内部定时器均需要一定的时间[1]，所以这种类型的测距系统的误差都较大，导致其性能在某些场合下不能满足要求。引入专用的定时/计数器 8254 进行计时，可在很大程度上提高测距系统的准确性。２　　定时／计数器８２５４　 8254 是专用的定时器芯片，有 3 个独立的 16 位可编程计数器，每个计数器可按二进制或 BCD （二—十进制）编程，实现减法计数，使用非常灵活，功能非常强大。

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