一種基于cc2530單片機(jī)的無(wú)線(xiàn)超聲波測(cè)距系統(tǒng)的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型提供了一種基于CC2530單片機(jī)的無(wú)線(xiàn)超聲波測(cè)距系統(tǒng)，該系統(tǒng)不受環(huán)境天氣影響，無(wú)線(xiàn)通信距離遠(yuǎn)，制作簡(jiǎn)單方便，帶溫度補(bǔ)償功能，測(cè)距精度高，可將測(cè)量到的距離值發(fā)送到接收設(shè)備上進(jìn)行顯示，以滿(mǎn)足不同環(huán)境下的需求；其包括測(cè)量模塊、顯示模塊，所述測(cè)量模塊通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信連接顯示模塊。
【專(zhuān)利說(shuō)明】—種基于CC2530單片機(jī)的無(wú)線(xiàn)超聲波測(cè)距系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及單片機(jī)應(yīng)用【技術(shù)領(lǐng)域】，具體為一種基于CC2530單片機(jī)的無(wú)線(xiàn)超聲波測(cè)距系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]超聲波測(cè)距不受天氣、光線(xiàn)、電磁波等干擾，而且成本低廉、制造簡(jiǎn)單、操作方便，成為一種備受消費(fèi)者青睞的非接觸式測(cè)量技術(shù)，而現(xiàn)有的基于普通單片機(jī)的超聲波測(cè)距系統(tǒng)雖然在很多方面應(yīng)用范圍廣，但是在深井、高壓、缺氧等惡劣環(huán)境中，由于人們不能直接處于這樣的環(huán)境，所以無(wú)法直觀地看到所測(cè)量的距離。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種基于CC2530單片機(jī)的無(wú)線(xiàn)超聲波測(cè)距系統(tǒng)，該系統(tǒng)不受環(huán)境天氣影響，無(wú)線(xiàn)通信距離遠(yuǎn)，制作簡(jiǎn)單方便，帶溫度補(bǔ)償功能，測(cè)距精度高，可將測(cè)量到的距離值發(fā)送到接收設(shè)備上進(jìn)行顯示，以滿(mǎn)足不同環(huán)境下的需求。
[0004]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:其包括測(cè)量模塊、顯示模塊，所述測(cè)量模塊通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信連接顯示模塊，其特征在于:所述測(cè)量模塊包括單片機(jī)U1、溫度傳感器U2、超聲波模塊U3，所述溫度傳感器U2采用型號(hào)DS18B20數(shù)字溫度傳感器，所述超聲波模塊U3采用型號(hào)SRF06集成超聲波傳感器；所述顯示模塊包括單片機(jī)U4、數(shù)碼管U5、發(fā)光二極管Dl、D2、蜂鳴器B1、三極管Q1?Q7、電阻R1?R10，所述單片機(jī)U1、U4均采用型號(hào)CC2530單片機(jī)，所述數(shù)碼管U5采用型號(hào)3461BS共陽(yáng)極4位數(shù)碼管，所述三極管Q1?Q7均為PNP型8550三極管，所述發(fā)光二極管D1、D2為紅色發(fā)光二極管，所述蜂鳴器BI為普通有源分體式蜂鳴器；所述溫度傳感器U2的3腳、超聲波模塊U3的I腳均接電源VDD，所述溫度傳感器U2的I腳、超聲波模塊U3的4腳均接地，所述溫度傳感器U2的2腳連接所述單片機(jī)Ul的P0_0腳，所述超聲波模塊U3的2、3腳分別對(duì)應(yīng)連接所述單片機(jī)Ul的P0_1、P1_0腳，所述三極管Qf Q7的發(fā)射極均接所述電源VDD，所述數(shù)碼管U5的11、7、4、2、1、10、5、3腳分別對(duì)應(yīng)連接所述單片機(jī) U4 的 P0_0、P0_1、P0_2、P0_3、P0_4、P0_5、P0_6、P0_7 腳，所述三極管 Ql?Q4 的集電極分別對(duì)應(yīng)連接所述數(shù)碼管U5的12、9、8、6腳，所述三極管Qf Q4的基極分別對(duì)應(yīng)通過(guò)所述電阻R1?R4連接所述單片機(jī)U4的PlJK Pl_l、Pl_2、Pl_3腳，所述三極管Q5?Q7的基極分別對(duì)應(yīng)通過(guò)所述電阻R5?R7連接所述單片機(jī)U4的Pl_4、Pl_5、Pl_6腳，所述三極管Q5、Q6的集電極分別對(duì)應(yīng)連接所述發(fā)光二極管D1、D2的正極，所述三極管Q7的集電極與所述蜂鳴器BI的一端連接，所述發(fā)光二極管D1、D2的負(fù)極、蜂鳴器BI的另一端分別對(duì)應(yīng)連接所述電阻R8、R9、RlO后接地，所述電源VDD為+3.3V電源。
[0005]本實(shí)用新型的有益效果是，單片機(jī)Ul控制溫度傳感器U2獲取環(huán)境的溫度來(lái)修正超聲波在空氣中傳播的速度，以及控制超聲波模塊U3工作，并通過(guò)自帶的定時(shí)器計(jì)算超聲波模塊U3發(fā)送到接收的時(shí)間差乘以超聲波速度并除以2得到精確的測(cè)量距離，然后單片機(jī)Ul通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信方式將所得到的距離值發(fā)送給顯示模塊上的單片機(jī)U4，單片機(jī)U4控制數(shù)碼管U5工作并將距離值顯示在數(shù)碼管U5上，而當(dāng)距離值小于某個(gè)設(shè)定的閾值時(shí)，單片機(jī)U4控制發(fā)光二極管D1、D2閃爍和蜂鳴器BI報(bào)警，從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0007]圖2是測(cè)量模塊的電路連接圖；
[0008]圖3是顯示模塊單片機(jī)U4的引腳圖；
[0009]圖4是顯示模塊的電路連接圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本實(shí)用新型包括測(cè)量模塊1、顯示模塊2，測(cè)量模塊I通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信連接顯示模塊2，測(cè)量模塊I包括單片機(jī)U1、溫度傳感器U2、超聲波模塊U3，溫度傳感器U2采用型號(hào)DS18B20數(shù)字溫度傳感器，超聲波模塊U3采用型號(hào)SRF06集成超聲波傳感器；顯示模塊2包括單片機(jī)U4、數(shù)碼管U5、發(fā)光二極管Dl、D2、蜂鳴器B1、三極管Q1?Q7、電阻Rl?R10，單片機(jī)Ul、U4均采用型號(hào)CC2530單片機(jī)，數(shù)碼管U5采用型號(hào)3461BS共陽(yáng)極4位數(shù)碼管，三極管Qf Q7均為PNP型8550三極管，發(fā)光二極管Dl、D2為紅色發(fā)光二極管，蜂鳴器BI為普通有源分體式蜂鳴器；溫度傳感器U2的3腳、超聲波模塊U3的I腳均接電源VDD，溫度傳感器U2的I腳、超聲波模塊U3的4腳均接地，溫度傳感器U2的2腳連接單片機(jī)Ul的P0_0腳，超聲波模塊U3的2、3腳分別對(duì)應(yīng)連接單片機(jī)Ul的P0_1、P1_0腳，三極管Q f Q7的發(fā)射極均接電源VDD，數(shù)碼管U5的11、7、4、2、1、IO、5、3腳分別對(duì)應(yīng)連接單片機(jī) U4 的 P0_0、P0_1、P0_2、P0_3、P0_4、P0_5、P0_6、P0_7 腳，三極管 Ql?Q4 的集電極分別對(duì)應(yīng)連接數(shù)碼管U5的12、9、8、6腳，三極管Qf Q4的基極分別對(duì)應(yīng)通過(guò)電阻R1?R4連接單片機(jī)U4的PlJK Pl_l、Pl_2、Pl_3腳，三極管Q5?Q7的基極分別對(duì)應(yīng)通過(guò)電阻R5?R7連接單片機(jī)U4的Pl_4、Pl_5、Pl_6腳，三極管Q5、Q6的集電極分別對(duì)應(yīng)連接發(fā)光二極管Dl、D2的正極，三極管Q7的集電極與蜂鳴器BI的一端連接，發(fā)光二極管D1、D2的負(fù)極、蜂鳴器BI的另一端分別對(duì)應(yīng)連接電阻R8、R9、RlO后接地，電源VDD為+3.3V電源。
[0011]本實(shí)用新型的工作過(guò)程是:測(cè)量模塊I和顯示模塊2分別上電后，基于Zigbee協(xié)議的單片機(jī)U1、U4自動(dòng)建立無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)，無(wú)線(xiàn)通信網(wǎng)絡(luò)建立之后，測(cè)量模塊I的單片機(jī)Ul定時(shí)調(diào)用溫度傳感器U2程序進(jìn)行環(huán)境溫度的采集，如果溫度變化超過(guò)1°C，則根據(jù)新的溫度計(jì)算超聲波的傳播速度值，單片機(jī)Ul的P0_1腳的引腳電平設(shè)置為高電平，維持時(shí)間至少10us，然后將單片機(jī)Ul的P0_1腳置為低電平，并延時(shí)500ms時(shí)間等待中斷，超聲波模塊U3的2腳連接單片機(jī)Ul的P0_1腳，當(dāng)單片機(jī)Ul的P0_1腳上出現(xiàn)IOus以上的高電平信號(hào)時(shí)，超聲波模塊U3會(huì)自動(dòng)發(fā)送8個(gè)40KZ的方波，并自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回，如果有信號(hào)返回則將超聲波模塊U3的3腳的電平被置為高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間為超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間，單片機(jī)Ul的P1_0腳連接超聲波模塊U3的3腳，設(shè)置單片機(jī)Ul的P1_0腳中斷觸發(fā)方式為邊沿觸發(fā)，當(dāng)單片機(jī)Ul的P1_0腳出現(xiàn)沿跳變時(shí)(上升沿)，單片機(jī)Ul實(shí)時(shí)捕捉到該信號(hào)并進(jìn)入到輸入捕捉中斷程序，在該中斷程序中啟動(dòng)新的定時(shí)器工作；當(dāng)單片機(jī)Ul的P1_0腳再次出現(xiàn)沿跳變時(shí)(下降沿)，單片機(jī)Ul又實(shí)時(shí)捕捉到該信號(hào)并再次進(jìn)入到輸入捕捉中斷程序，第二次進(jìn)入該程序時(shí)立刻讀取定時(shí)器的數(shù)值，該數(shù)值即為超聲波傳輸?shù)臅r(shí)間，將超聲波傳輸?shù)臅r(shí)間乘以超聲波速度再除以2，就可以得到所測(cè)距離，單片機(jī)Ul隨后調(diào)用無(wú)線(xiàn)發(fā)送函數(shù)將距離值發(fā)送出去，顯示模塊2的單片機(jī)U4實(shí)時(shí)接收到單片機(jī)Ul發(fā)送過(guò)來(lái)的距離值，并將該距離值顯示在數(shù)碼管U5上，同時(shí)系統(tǒng)可設(shè)定一個(gè)測(cè)距報(bào)警閾值，當(dāng)測(cè)量距離值小于這個(gè)測(cè)距報(bào)警閾值時(shí)，單片機(jī)U4控制發(fā)光二極管Dl、D2閃爍和蜂鳴器BI鳴叫報(bào)警；當(dāng)測(cè)量距離值大于等于這個(gè)測(cè)距報(bào)警閾值時(shí)，單片機(jī)U4控制發(fā)光二極管D1、D2和蜂鳴器BI停止工作。
【權(quán)利要求】
1.一種基于CC2530單片機(jī)的無(wú)線(xiàn)超聲波測(cè)距系統(tǒng)，其包括測(cè)量模塊、顯示模塊，所述測(cè)量模塊通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信連接顯示模塊，其特征在于:所述測(cè)量模塊包括單片機(jī)U1、溫度傳感器U2、超聲波模塊U3，所述溫度傳感器U2采用型號(hào)DS18B20數(shù)字溫度傳感器，所述超聲波模塊U3采用型號(hào)SRF06集成超聲波傳感器；所述顯示模塊包括單片機(jī)U4、數(shù)碼管U5、發(fā)光二極管Dl、D2、蜂鳴器B1、三極管Q1?Q7、電阻R1?R10，所述單片機(jī)Ul、U4均采用型號(hào)CC2530單片機(jī)，所述數(shù)碼管U5采用型號(hào)3461BS共陽(yáng)極4位數(shù)碼管，所述三極管Q1?Q7均為PNP型8550三極管，所述發(fā)光二極管D1、D2為紅色發(fā)光二極管，所述蜂鳴器BI為普通有源分體式蜂鳴器；所述溫度傳感器U2的3腳、超聲波模塊U3的I腳均接電源VDD，所述溫度傳感器U2的I腳、超聲波模塊U3的4腳均接地，所述溫度傳感器U2的2腳連接所述單片機(jī)Ul的P0_0腳，所述超聲波模塊U3的2、3腳分別對(duì)應(yīng)連接所述單片機(jī)Ul的P0_1、P1_0腳，所述三極管Qf Q7的發(fā)射極均接所述電源VDD，所述數(shù)碼管U5的11、7、4、2、1、10、5、3腳分別對(duì)應(yīng)連接所述單片機(jī)U4的P0_0、P0_1、P0_2、P0_3、P0_4、P0_5、P0_6、P0_7腳，所述三極管Qf Q4的集電極分別對(duì)應(yīng)連接所述數(shù)碼管U5的12、9、8、6腳，所述三極管Qf Q4的基極分別對(duì)應(yīng)通過(guò)所述電阻Rf R4連接所述單片機(jī)U4的PlJK Pl_l、Pl_2、Pl_3腳，所述三極管Q5?Q7的基極分別對(duì)應(yīng)通過(guò)所述電阻R5?R7連接所述單片機(jī)U4的Pl_4、Pl_5、Pl_6腳，所述三極管Q5、Q6的集電極分別對(duì)應(yīng)連接所述發(fā)光二極管D1、D2的正極，所述三極管Q7的集電極與所述蜂鳴器BI的一端連接，所述發(fā)光二極管D1、D2的負(fù)極、蜂鳴器BI的另一端分別對(duì)應(yīng)連接所述電阻R8、R9、RlO后接地，所述電源VDD為+3.3V電源。
【文檔編號(hào)】G01S15/08GK203811807SQ201420145718
【公開(kāi)日】2014年9月3日 申請(qǐng)日期:2014年3月28日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月28日
【發(fā)明者】夏伏洋 申請(qǐng)人:無(wú)錫科技職業(yè)學(xué)院