虞新軍，鄧玉良

1.金山職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江　212200 2.江蘇省金壇中等專業(yè)學(xué)校，江蘇金壇　212300

基于MSP430單片機控制的超聲波測距儀軟件系統(tǒng)設(shè)計

虞新軍1，鄧玉良2

1.金山職業(yè)技術(shù)學(xué)院，江蘇鎮(zhèn)江212200 2.江蘇省金壇中等專業(yè)學(xué)校，江蘇金壇212300

摘要本設(shè)計是一種基MSP430單片機的超聲波測距器。該測距器采用MSP430F123電路，通過主程序設(shè)計、中斷程序設(shè)計、測溫程序和測距程序設(shè)計，實現(xiàn)發(fā)射電路的控制和接收數(shù)據(jù)的處理。利用超聲波檢測可以快速、簡便、容易做到實時控制，具有很強的實用推廣價值。

關(guān)鍵詞超聲波傳感器；測距儀；MSP430F123

下圖1可以簡單說明超聲波測距的工作過程，即超聲波發(fā)生器(T)在某一時間發(fā)出超聲波信號，當(dāng)這個信號遇到被測物體后立刻反射回來，就被超聲波接收器（R）接收到。只要計算出從發(fā)射出超聲波信號到接收到返回超聲波信號所用的時間差，就可以算出超聲波發(fā)生器和被測物體之間的距離了。

該距離計算公式表示為：d=s/2=(vt)/2

其中：其中距離d就是被測物體到測距儀之間的距離，s就是超聲波往返經(jīng)過的距離，v就是超聲波在介質(zhì)當(dāng)中的傳播速度，t就是超聲波開始發(fā)射到接收時所用時間。

1　主程序設(shè)計

主程序完成單片機初始化，經(jīng)過延時再判斷是否中斷，若是則進行測量數(shù)據(jù)的處理；若否則跳轉(zhuǎn)回延時再判斷是否中斷，重復(fù)判斷。數(shù)據(jù)處理后將處理過后的數(shù)據(jù)即測量的距離顯示在數(shù)碼顯示管上。其主程序流程圖如圖2。

2　中斷設(shè)計

上述主程序是利用外中斷0檢測到返回超聲波信號的，一旦接收成功返回超聲波信號，就立即進入了中斷程序。進入中斷程序后就會立即關(guān)閉計時器T0，同時停止計時，并可以將測距成功標(biāo)志字賦值為1。如果計時器溢出時候還沒有檢測到超聲波的返回信號，那么定時器T0的溢出中斷將會外中斷0立即關(guān)閉，同時將測距成功標(biāo)志字賦值2，表示此次測距失敗。中斷設(shè)計流程圖如圖3。

3　測溫程序

每一個DS18B20在它的內(nèi)存ROM中都存在其唯一的48位序列號，出廠前都已寫入內(nèi)存ROM中。操作主機前，進入時必須用讀取ROM（33H）命令將該DS18B20的序列號一一讀出。

圖4所示為測溫程序流程圖。

4　測距程序

主程序首先應(yīng)該對系統(tǒng)環(huán)境進行初始化，設(shè)置系統(tǒng)定時器T0的工作模式為16位定時計數(shù)器模式，置位總的中斷允許位為EA，并同時給顯示端口P0口和P2口清0。緊接著立即送出一個超聲波脈沖，為了避免超聲波產(chǎn)生的直接波觸發(fā)，則需要延遲0.1ms后，才可以打開外部

中斷0接收到的返回超聲波信號。

其測距流程圖如圖5所示。

5　結(jié)論

本次設(shè)計的超聲波測距儀具有準(zhǔn)雙向測距的功能，穩(wěn)定性很高、較靈敏，盲區(qū)范圍很小，分辨率<0.2m，被測量的目標(biāo)不需要直接垂直于測距儀，測量的角度可以保持在正負(fù)30°，還有一個優(yōu)點就是被測的目標(biāo)表面可以不平坦。但是缺點還是比較多的，比如測量的距離較小，大概在5米以內(nèi)；測量時的可靠性還要加強，后續(xù)很多地方還要進行改進。

參考文獻

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[3]樓然苗，李光飛.單片機課程設(shè)計知道[M].北京：航空航天大學(xué)出版社，2007.

中圖分類號TP39

文獻標(biāo)識碼A

文章編號1674-6708（2015）139-0161-01