單片機紅外測距系統(tǒng)設(shè)計

單片機紅外測距系統(tǒng)設(shè)計一、引言隨著社會經(jīng)濟的不斷發(fā)展，對智能化產(chǎn)品的需求越來越大。紅外測距技術(shù)是智能化產(chǎn)品中比較常見的一項技術(shù)，它可以應(yīng)用于多個領(lǐng)域，如機器人、無人機、智能家居等。因此，本文將設(shè)計一個基于單片機的紅外測距系統(tǒng)，實現(xiàn)對距離的測量與顯示。二、系統(tǒng)設(shè)計理論紅外測距技術(shù)是指利用紅外光發(fā)射器將紅外光照射到目標表面，該表面會反射一部分紅外光，接收器接收到反射回來的光量，并將其轉(zhuǎn)化為電信號，計算反射光的時間差，從而實現(xiàn)對目標距離的測量。常用的紅外測距模塊有GP2Y0A21YK、SHARPGP2Y0A41SK、GY-530等。本文選擇GY-530模塊進行測距，該模塊通過AD轉(zhuǎn)換器將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號，并輸出給單片機處理，最終將測得的距離通過數(shù)碼管進行顯示。三、系統(tǒng)硬件設(shè)計系統(tǒng)硬件主要包括芯片選型、系統(tǒng)接口設(shè)計、電路原理圖設(shè)計三個方面。1、芯片選型本文選用STC89C52單片機，該芯片具有較高的運行速度和較強的處理能力。2、系統(tǒng)接口設(shè)計圖1所示的是系統(tǒng)接口設(shè)計圖。其中，P1、P2口為與GY-530模塊的串口通信所需引腳，P3、P4口控制數(shù)碼管進行顯示。3、電路原理圖設(shè)計圖2所示為電路原理圖。GY-530模塊輸出的電壓信號通過電阻器分壓后，輸入STC89C52即可進行數(shù)字信號的處理。STC89C52將處理好的數(shù)碼顯示結(jié)果通過BCD-7段譯碼器輸出，最終驅(qū)動數(shù)碼管進行顯示。四、系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)軟件主要包括系統(tǒng)初始化、串口通信、距離計算、數(shù)碼管控制四個方面。1、系統(tǒng)初始化系統(tǒng)初始化主要包括外設(shè)初始化、串口初始化、數(shù)碼管初始化等，通過對外設(shè)進行初始化，為后續(xù)的系統(tǒng)工作奠定基礎(chǔ)。2、串口通信串口通信主要是通過STC89C52的P1口和P2口實現(xiàn)與GY-530模塊的通信。通過設(shè)置串口通信波特率、接收數(shù)據(jù)位數(shù)等方式，實現(xiàn)與GY-530模塊的數(shù)據(jù)收發(fā)功能。3、距離計算GY-530模塊通過AD轉(zhuǎn)換將模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后，將其傳給單片機進行處理。單片機根據(jù)計算公式計算出距離并進行存儲，待數(shù)碼管控制模塊控制數(shù)碼管進行顯示。4、數(shù)碼管控制數(shù)碼管控制模塊主要負責將距離計算模塊計算出的數(shù)據(jù)進行處理，并將結(jié)果通過BCD-7段譯碼器轉(zhuǎn)化為可以控制數(shù)碼管的信號，最終控制數(shù)碼管中的數(shù)字進行顯示。五、實現(xiàn)效果通過上述設(shè)計，我們實現(xiàn)了一個基于單片機的紅外測距系統(tǒng)。當目標物體放在測距系統(tǒng)前方時，數(shù)碼管即可對其測距距離進行顯示。六、總結(jié)通過上述分析和實現(xiàn)，我們可以看出，單片機的紅外測距系統(tǒng)設(shè)