Die Ultraschallsensoren werden verwendet, um das Objekt zu erfassen, die Entfernung des Objekts zu messen und haben viele Anwendungen. Dieser Artikel beschreibt die Schaltung der Ultraschall-Objekterkennungssensor mit 8051-Mikrocontrollern . Der Ultraschallsensor bietet die einfachste Methode zur Objekterkennung und die perfekte Messung zwischen stationären oder sich bewegenden Objekten. Der Sensor misst die Zeit, die das Schallecho benötigt, um zurückzukehren und es als Impuls variabler Breite an den Mikrocontroller zu senden.

Ultraschall-Objekterkennungsschaltung

Diese Schaltung soll die Erkennung eines Objekts vor dem demonstrieren Ultraschallwandler . Ein Ultraschallwandler besteht aus a Sender und Empfänger. Der Sender erzeugt eine 40-kHz-Schallwelle, während der Empfänger die 40-kHz-Schallwelle erkennt und in elektrische Signale umwandelt, die dem Mikrocontroller zugeführt werden.

Blockdiagramm der Objekterkennungsschaltung

Blockdiagramm der Ultraschall-Objekterkennungsschaltung

Hardware-Anforderungen

Ultraschallsensormodul
8051 Mikrocontroller
LCD
LED
Kristall
Transistoren, Dioden, Kondensatoren und Widerstände
Transformator
Spannungsregler
Magnetpistole

Software Anforderungen

Keil IDE Software
Eingebettet C.

Schaltung zur Ultraschallobjekterkennung

Arbeitsablauf

Diese Schaltung ist mit einem 8051-Mikrocontroller und einem Ultraschallsensor . Der Sensor überträgt die Ultraschallwellen von kHz. Wenn ein Objekt oder Hindernis vor dem Sensor steht, werden die Schallwellen reflektiert. Dann erkennt der Empfänger die kHz-Schallwelle.

Die Schaltung wandelt die Tonsignale in elektrische Signale um, die dem Mikrocontroller mit Schnittstelle zugeführt werden. Der Mikrocontroller empfängt die Signale und betätigt den Ausgang, um geeignete Maßnahmen zu ergreifen. Das LCD ist mit dem Mikrocontroller verbunden wird verwendet, um den Status des Moduls anzuzeigen.

“was macht ein dämpfer? ”

Dieses Projekt kann erweitert werden, um die Entfernung des Objekts zu berechnen und den Standort des Objekts zu ermitteln.

Ultraschallsensor

Der Ultraschallsensor sendet einen hochfrequenten Schallimpuls und berechnet, wie lange es dauert, bis das Schallecho zurückkehrt.

Ultraschallsensor

Die Schallgeschwindigkeit in der Luft beträgt ungefähr 341 Meter pro Sekunde. Der Sensor verwendet die Schallgeschwindigkeit in der Luft und die Zeit, die der Sensor zum Senden und Empfangen des Schalls benötigt, um die Entfernung zu berechnen. So erkennt das Objekt und findet den Ort des Objekts.

Entfernung = Zeit X (Schallgeschwindigkeit) / 2

Der Ton muss vom Sensor zum Objekt wandern und ihn zurücksetzen. Teilen Sie die Geschwindigkeit durch 2.

Verbindung

Vcc: Eingangsspannung +5 V.
GND: Externer Boden
Trigger: Digital Pin 2
Echo: Digital Pin 2

Der Trigger-Pin dient zum Senden der Signale und der Echo-Pin zum Abhören der zurückkommenden Signale.

“Impedanz der RLC-Parallelschaltung ”

Hinweis: Schließen Sie bei der Installation zuerst das GND-Terminal an, da sonst das Modul beschädigt werden kann.

Spezifikationen

Eingangsspannung: 5 V DC
Statischer Strom:<2 mA
Ausgangsspannung: 5 V hoch und 0 V niedrig
Erfassungsbereich: 2 cm bis 500 cm
Abmessungen: 3,4 x 2 x 1,5 cm
Eingangs-Triggersignal: 10 us TTL-Impuls
Echosignal: TTL-PWM-Signal ausgeben

Vorteile

Bietet präzise und berührungslose Entfernungsmessung im Bereich von 2 cm bis 3 m.
Die Ultraschallmessung funktioniert bei allen Lichtverhältnissen und ist daher eine Ergänzung für den Infrarot-Objektdetektor.
Die Burst-Anzeige-LED zeigt laufende Messungen an.
Der 3-polige Header erleichtert den direkten Anschluss an die Entwicklungsplatine direkt oder mit einem Verlängerungskabel ohne Löten.

Anwendungen des Ultraschallsensors

Zur Entwicklung von Sicherheitssystemen, interaktiven animierten Exponaten, Parkassistenzsysteme und Roboternavigation.

8051 Mikrocontroller

Ein Mikrocontroller ist ein hochintegrierter Chip oder ein Mikroprozessor mit allen Peripheriegeräten wie RAM, ROM, E / A-Ports, Timer-ADC usw. auf einem einzigen Chip. Es ist ein dedizierter Chip, der als Single-Chip-Computer bezeichnet wird.

Der 8051-Mikrocontroller ist ein beliebter 8-Bit-Mikrocontroller. Es basiert auf dem 8-Bit-CISC-Kern der Harvard-Architektur. Es ist als 40-poliger DIP-Pin-Chip erhältlich und arbeitet mit einem 5-Volt-Gleichstromeingang.

Blockdiagramm des 8051-Mikrocontrollers

“was ist ein stromwandler ”

Hauptmerkmale des 8051-Mikrocontrollers

4 KB On-Chip-Programmspeicher (ROM und EPROM).
128 Byte On-Chip-Datenspeicher (RAM).
8-Bit-Datenbus, 16-Bit-Adressbit und zwei 16-Bit-Timer T0 und T1
32 Allzweckregister mit jeweils 8 Bits und fünf Interrupts.
Vier parallele Ports mit jeweils 8 Bits und insgesamt 32 E / A-Leitungen.
Ein 16-Bit-Programmzähler, ein Stapelzeiger und ein 16-Bit-Datenzeiger.
Ein Mikrosekunden-Befehlszyklus mit 12-MHz-Quarz.
Ein langweiliger serieller Duplex-Kommunikationsanschluss.

Pin Beschreibung

Der 8051-Mikrocontroller ist in einer 40-poligen DIP-Konfiguration erhältlich. Unter 40 Pins sind 32 Pins für vier parallele Ports P0, P1, P2 und P3 vorgesehen, wobei jeder Port 8 Pins belegt. Die verbleibenden Pins sind VCC, GND, XTAL1, XTAL2, RST, EA und PSEN.

Ein Quarzkristalloszillator ist über die Pins XTAL1 und XTAL2 mit einem Kondensatorwert von 30 pF angeschlossen. Wenn eine andere Quelle als der Quarzoszillator verwendet wird, bleiben die Pins XTAL1 und XTAL2 offen.

Serielle Kommunikation im 8051-Mikrocontroller

Der 8051-Mikrocontroller verfügt über zwei Pins zum Übertragen und Empfangen der Daten über serielle Kommunikation. Diese beiden Pins sind Teil eines Ports P3 (P3.0 und P3.1).

Diese Pins sind TTL-kompatibel und benötigen daher einen Leitungstreiber, um RS232-kompatibel zu sein. MAX232 wird als Leitungstreiber verwendet. Die serielle Kommunikation wird von einem 8-Bit-Register gesteuert, das als SCON-Register bezeichnet wird.

Anwendungen der Ultraschall-Objekterkennungsschaltung

Dieses Projekt kann für Anwendungen wie Tierfotografie (Motion Sensing Camera Trigger), Überwachung von Sicherheitsbereichen usw. verwendet werden.
Mit der Ultraschall-Objekterkennungsschaltung können wir Entfernungen präzise messen.
Diese Schaltung kann als Einbruchalarm verwendet werden.
Wird zur Entwicklung von Sicherheitssystemen, interaktiven animierten Exponaten, Parkassistenzsystemen und Roboternavigation verwendet.

Hier geht es also darum, eine Ultraschall-Objekterkennungsschaltung unter Verwendung eines 8051-Mikrocontrollers herzustellen. Wir hoffen, dass Sie dieses Konzept besser verstehen. Darüber hinaus alle Fragen zu diesem Thema oder Projekte auf der Basis drahtloser Technologie Bitte geben Sie Ihre wertvollen Vorschläge, indem Sie den Kommentarbereich unten kommentieren.