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51单片机 proteus仿真 LCD1602显示出 超声波测距仪 SR04 US-015 温度补偿
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发布时间:2023-04-16

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超声波测距仪设计方案

本次课程设计采用US-015超声波测距模块,结合DS18B20温度传感器,设计了一款带有温度补偿和按键控制的超声波测距仪。系统能够实现自动化测距,并通过1602显示测量距离,满足测距精度不小于0.5m、误差不大于10%的要求。

项目实施过程

1. 基于US-015的基础实现

US-015超声波测距模块的使用方法与传统SR04一模一样。系统采取如下接线方式:

  • 接地:GND
  • 听音接线:VCC与信号输出端(Echo)并联
  • 发声接线:VCC与触发输入端(Trig)串联

通过上述接线方式,可以实现基本的测距功能。

2. 集成温度补偿

声速c在空气中传播时,受温度T影响明显,公式可表示为:[ c = 331.6 + 0.6T ]其中,T为摄氏温度,单位为m/s。

为了提高测量精度,系统中集成了DS18B20温度传感器。传感器输出的温度数据通过微控制器进行处理,动态计算声速,进而优化测距结果。

3. 增加按键控制

为便于操作,增加了启动/停止功能。通过添加一个简单的按键,用户可以灵活控制测距过程。按键与超声波模块的触发输入端直接接联,无需额外处理。

系统功能展示

  • 触发测距:按下启动按键,系统自动启动测距过程。
  • 温度补偿:系统根据环境温度计算声速,确保测量精度。
  • 距离显示:测量完成后,结果通过1602 LCD显示。
  • 测量性能

    • 最小距离:0.5m
    • 最大距离:20m
    • 误差:不大于10%
    • 温度补偿范围:0~50°C

    总结

    本次设计通过US-015超声波测距模块与DS18B20温度传感器的结合,实现了高精度测距功能。系统具备温度补偿和按键控制等特点,适用于多种测距场景。

    转载地址:http://rfgfk.baihongyu.com/

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