基于SCT89C52单片机的无线超声波雾化系统的设计

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基于单片机AT89S52的超声波测距仪的设计与实现

基于单片机AT89S52的超声波测距仪的设计与实现

基于单片机AT89S52的超声波测距仪的设计与实现一、引言超声波测距仪是一种非接触式测距设备,通过发送超声波脉冲并接收超声波的回波来计算目标物体与测距仪之间的距离。

它在工业控制、智能车辆、机器人等领域有着广泛的应用。

本文将介绍基于单片机AT89S52的超声波测距仪的设计与实现,详细讨论硬件电路设计、软件程序编写以及实验测试等内容。

二、硬件设计1. 超声波模块超声波模块是测距仪的核心部件,它负责发射超声波脉冲并接收回波。

常见的超声波模块工作频率为40kHz,发送和接收分别采用单一的超声波传感器。

在本设计中,我们选用了HC-SR04型号的超声波模块,该模块具有精准测距、低功耗等优点,适合在单片机项目中使用。

2. 单片机AT89S52单片机AT89S52是一种高性能、低功耗的单片机芯片,它具有多种外设接口和丰富的功能,非常适合作为超声波测距仪的控制核心。

在本设计中,AT89S52的I/O口将分别连接超声波模块的Trig和Echo引脚,以完成数据的发送和接收。

3. 显示模块为了方便用户获取测距结果,我们设计了一个简单的数码管显示模块,用于显示测距仪测量到的距离数值。

利用AT89S52的数码管驱动功能,可以轻松实现距离数值的显示,并且可以根据需要扩展其他功能,比如显示单位、光线亮度调节等。

4. 电源电路为了保证整个测距仪系统的正常工作,我们设计了一个稳压电源电路,用于为AT89S52和超声波模块提供稳定的电压。

在实际应用中,我们可以选择直流电源输入或者电池供电,以满足不同场合的需求。

三、软件程序设计1. 初始化设置在软件程序设计中,首先需要对AT89S52的I/O口进行初始化设置,包括将Trig引脚设置为输出模式、将Echo引脚设置为输入模式,同时配置定时器和中断等功能。

这些初始化设置将为后续的超声波测距操作奠定基础。

2. 超声波信号发送当用户需要进行测距时,软件程序会向超声波模块的Trig引脚发送一个10us的高电平脉冲信号,启动超声波发送。

基于STC89C52RC的超声波测距系统设计

基于STC89C52RC的超声波测距系统设计

2010年1月第1期电子测试ELECTRONIC TESTJan.2010No.1基于STC89C52RC的超声波测距系统设计李航,王可人(解放军电子工程学院 304实验室,安徽 合肥 230037)摘要:本文介绍了一种基于STC89C52RC的超声波测距系统的工作原理及其硬件组成和相应的软件流程。

硬件系统由脉冲发射电路、接收电路、温度补偿电路和相应的控制电路组成。

软件部分采用单片机C语言程序编程,主要由键盘扫描、定时器/计数器初始化、超声波发射子程序、中断服务子程序和LED动态显示子程序构成。

同时,为了提高超声波测距精度,采用温度传感器进行环境温度检测,对超声波的传播速度进行校正。

实测证明,系统具有较高的测量精度和较强的适应性。

关键词:STC89C52RC;超声波;测距;温度补偿中图分类号:TP274.53 文献标识码:AUltrasonic ranging system reversing LI Hang,Wang Keren(Lab 304, EEI,Hefei Anhui 230037,China)Abstract:This paper introduces a single-chip-microcomputer STC89C52RC control system for ultrasonic ranging system and the hardware circuit and the software flow chart of the control system. This hardware includes a pulse transmitter, a receiver, a temperature compensating circuit and related control logic. And the software is composed by keyboard scan, timer or counter initialization, sending ultrasonic subprogram, interrupt service routine and dynamic display subprogram. At the same time, in order to improve the accuracy of the ultrasonic range system that the temperature and correct the speed of the ultrasound. The measure results show that the system can obtain higher precision and better adaptability.Keywords: STC89C52RC; ultrasonic wave; distance measure; temperature compensation0 引言超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远,因而经常被用于距离的测量。

基于STC89C52的智能烟雾检测报警系统论文WORD

基于STC89C52的智能烟雾检测报警系统论文WORD

摘要当今世界已进入信息时代,在利用信息的过程中,首先要解决的就是要获取准确可靠的信息,而传感器是获取自然和生产领域中信息的主要途径与手段。

在现代工业生产尤其是自动化生产过程中,要用各种传感器来监视和控制生产过程中的各个参数,使设备工作在正常状态或最佳状态,并使产品达到最好的质量。

随着这些系统能力的增强,传感器的作用越来越重要。

传感器已成为自动化系统和机器人技术中的关键部件,作为系统中的一个结构组成,其重要性变得越来越明显。

为了提高对传感器的认识和了解,尤其是对烟雾传感器的深入研究以及其用法与用途,本文利用单片机结合传感器技术而开发设计了这一烟雾监控系统。

本论文以电阻式烟雾传感器和单片机技术为核心并与其他电子技术相结合,设计出一种技术水平较好的烟雾报警器。

其中选用MQ-2型半导体可燃气体敏感元件烟雾传感器实现烟雾的检测,具有灵敏度高、响应快、抗干扰能力强等优点,而且价格低廉,使用寿命长。

选用的STC12C5410AD单片机,其整合了A/D转换、硬件乘法器、硬件脉宽调制器等资源,具有高速、低功耗、超强抗干扰等优点,是目前同类技术中性价比较高的产品。

STC12C5410AD单片机和MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器为核心设计的烟雾报警器可实现声光报警、故障自诊断、浓度显示、报警限设置、延时报警及与上位机串口通信等功能。

该烟雾报警器是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉、智能化的烟雾报警器,具有一定的实用价值。

关键词:传感器;烟雾报警器;STC12C5410AD单片机AbstractThe world has entered the information age, in the course of the use of information, we must first resolve is to obtain accurate and reliable information, and sensor is to obtain information in the field of natural and production of the main ways and means. In modern industrial production, especially in automated production processes, use a variety of sensors to monitor and control the various parameters of the manufacturing process, so that equipment or the best work in the normal state, and to reach the best quality products. With the enhanced capacity of these systems, sensors have become increasingly important. Sensors have become automated systems and robotics in a key component, as the system composed of a structure, its importance has become increasingly apparent.In order to improve awareness and understanding of the sensor, especially for smoke sensor in-depth research, and its use and purpose, this paper microcomputer with the sensor technology development and design of this smoke control system.In this thesis, smoke sensors and resistive technology as the core MCU and other electronic technology with the combination of skills to design a better smoke alarm. Which use MQ-2 combustible gas sensor type semiconductor Smoke Sensors detect smoke, have high sensitivity, fast response, the advantages of anti-interference ability, and low-cost, long life. Selected STC12C5410AD microcontroller, which integrates A / D conversion, hardware multiplier, the hardware resources such as pulse width modulator with a high speed, low power consumption, the advantages of superior anti-jamming, is similar in cost-effective high technology products.To STC12C5410AD microcontroller and MQ-2-type semiconductor resistance type smoke sensor as the core design of the smoke alarm can achieve sound and light alarm, fault diagnosis, concentration display, alarm limit settings, delay alarm and serial communication with PC functions. The smoke alarm is a simple structure, stable performance, easy to use, inexpensive, intelligent smoke detectors, has some practical value.Key words:sensors ; smoke alarm ; STC12C5410AD SCM目录摘要 (I)Abstract (II)1 绪论........................................................ - 1 -1.1 研究智能烟雾报警器的背景与意义.......................... - 1 -1.2 智能烟雾报警研究现况.................................... - 1 -1.3 本设计的主要特点........................................ - 2 -2 烟雾报警系统的方案选择与论证 ................................ -3 -2.1 系统总体功能概述........................................ - 3 -2.2 单片机的选择............................................ - 3 -2.3 烟雾传感器的选择........................................ - 4 -2.4 温度传感器选择.......................................... - 5 -2.5 无线发射接收模块的选择.................................. - 7 -3 烟雾报警系统硬件设计........................................ - 8 -3.1 无线模块电压调节电路.................................... - 8 -3.2 无线接受模块电路........................................ - 8 -3.3 无线发射模块电路....................................... - 10 -3.4 LCD1602液晶显示模块.................................... - 12 -3.5 声光报警电路........................................... - 13 -3.6 烟雾检测电路........................................... - 14 -3.7 温度检测电路........................................... - 14 -4 烟雾报警系统软件设计....................................... - 16 -4.1 主程序设计............................................. - 16 -4.2 声光报警程序设计....................................... - 17 -4.3 按键模块程序设计....................................... - 18 -5 实际测试................................................... - 19 -5.1 测试设备............................................... - 19 -5.2 测试结果............................................... - 19 - 结论..................................................... - 20 -致谢..................................................... - 21 -参考文献..................................................... - 22 -附录..................................................... - 23 -1 绪论1.1 研究智能烟雾报警器的背景与意义世界上无时无刻不在发生各种各样的灾难。

基于单片机的超声波报警系统设计

基于单片机的超声波报警系统设计

基于单片机的超声波报警系统设计曾勇(江苏省常州技师学院,江苏常州213000)【摘要】STC89C52是STC 系列单片机里应用比较广泛的一款,在自动化控制领域里享有很高的价值,以其易用性和多功能性受到了广大电子设计爱好者的好评。

本次设计的超声波报警系统主要是围绕STC89C52单片机、超声波传感器来完成测距报警系统的制作,以STC89C52为主控芯片,利用超声波对距离的检测,将与前方物体的距离探测出来,然后由STC89C52单片机处理运算,并与预先设定的报警距离值进行比较判断,当测得距离小于设定值时,STC89C52发出指令控制蜂鸣器报警。

【关键词】超声波传感器;STC89C5由于超声测距是一种非接触检测技术,不受光线、被测对象颜色等的影响,较其它仪器更卫生,同时也更耐潮湿、粉尘、高温、腐蚀气体等恶劣环境,具有少维护、不污染、高可靠、长寿命等特点。

因此可广泛应用于纸业、矿业、电厂、化工业、水处理厂、污水处理厂、农业用水、环保检测、食品(酒业、饮料业、添加剂、食用油、奶制品)、防汛、水文、明渠、空间定位、公路限高等行业中。

可在不同环境中进行距离准确度在线标定,可直接用于水、酒、糖、饮料等液位控制,可进行差值设定,直接显示各种液位罐的液位、料位高度。

因此,超声测距在特殊环境下有较广泛的应用。

利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于实现实时控制,并且在测量精度方面能达到工业实用的指标要求,因此为了使移动机器人能够自动躲避障碍物行走,就必须装备测距系统,以使其及时获取距障碍物的位置信息(距离以及方向)。

所以,超声波测距在移动机器人的研究上得到了广泛的应用。

同时由于超声波测距系统具有以上的这些优点,在汽车倒车雷达的研制方面也得到了广泛的应用。

1设计方案本超声波报警系统采用STC89C52单片机作为核心控制单元。

硬件电路结构由单片机最小系统、超声波传感器、蜂鸣器、1602液晶显示器等组成。

软件划分为主程序和数据采集、按键控制、液晶显示、报警等子程序。

基于某STC89C52无线超声波测距地设计

基于某STC89C52无线超声波测距地设计

实用文档物理与信息工程学院《电子系统设计》报告设计题目1:基于80C52单片机的超声波无线测距显示设计题目2:专业:光电信息工程年级:2011级姓名:许晓文学号:111100840同组姓名:邵鹏飞学号:111100815同组姓名:黄娇红学号:111100807指导老师:林志贤2014年7月基于80C52单片机的超声波无线测距显示一、设计要求和目的1.1设计要求:采用一种单片机STC89C52控制HC-SR04实现的无线超声波测距系统。

通过简单的无线通信协议,实现可靠性与功耗平衡,该系统能实现对距离的检测,是可以实现远程控制的无线超声波测距系统。

低功耗实时性的无线超声波测距是该设计的最大特点。

无线传输采用nRF24L01模块传输,用LCD1602实现温度显示。

该系统结构简单可靠功耗较低,成本低,是一种无线传感器的解决方案。

1.2设计目的:(1)熟悉系统设计步骤以及超声波的特性(2)能够运用所学数电、模电电路知识对电路进行合理的调试(3)增强模块化的思想,掌握无线模块的SPI时序特点(4)加强动手能力、培养团队合作意识二、系统设计原理1主控芯片方案采用传统的STC89C52 单片机作为主控芯片。

此芯片价格便宜、操作简便,低功耗,比较经济实惠。

单片机最小系统单片机控制模块由STC89C52最小系统组成,其中包括单片机,晶振电路和复位电路。

(1)、晶振电路:晶振电路由两个30pF电容和一个12MHz晶体振荡器构成,接入单片机的X1、X2引脚。

(2)、复位电路:单片复位端低电平有效。

单片机最小电路原理图如图1:图1 单片机最小系统2 无线通信模块方案采用nRF24L01无线射频模块进行通信,nRF24L01是一款高速低功耗的无线通信模块。

他能传输上千米的距离(加PA),而且价格较便宜,采用SPI总线通信模式电路简单,操作方便。

2.1 nRF24L01芯片概述nRF24L01是一款新型单片射频收发器件,工作于2.4 GHz~2.5 GHz ISM频段。

基于STC89C52单片机的超声波测距仪设计

基于STC89C52单片机的超声波测距仪设计

示最 小分 辨率 为0 . 0 1 m, 测量盲 区小 于0 . 1 5 米, 且 重复性 好。 该 系统通 复位 电路 模块 设 计 过以S TC 8 9 C 5 2 单片机 为工作处理 器核心 , 超 声波传感 器, 它是一种新 单片机 在启动 时都 需要复位, 以使 C P U及系统各部 件处 于确定 的 颖的被动 式超声波 探测器件, 能够 以非接触测 出前 方物 体距离 , 并将 其 初始 状态 , 并从初态 开始 工作 。 8 9 系列单片机 的复位信号 是从R s T 引脚 转化 为相应 的 电信号 输出。 该报警 器的最 大特点就 是使 用户能 够操 作

序的总 称 。 单片 机应用系统 的研制过 程包括总体设 计, 硬件设计、 软件 平 时间} 声速( 3 4 0 M/ S ) ) / 2 。
设计 等几个 阶段 。 系统 采用S TC 8 9 C 5 2 单片机作为核 心控制 单元 , 当测 时序 图表 明只需要 提供 一个 1 0 u S 以 上脉 冲触发信号 , 该 模块 内部 得的距离小于设定 距离时, 主控芯片将测得 的数值与设定值进行 比较处 将发 出8 个4 0 K Hz 周期电平并 检测 回波 。 一旦检测到有 回波信 号 Ⅱ 输出
l us 。
声音报警电路攥块设计
通过超声波 来实现 。 s T c 8 9 c 5 2 是S T c 系列单片 机 里应用此较广泛 的一款 , 本 用一 个S p e a k e r 和三极管、 电阻接 到单片机的P l 3 引脚上 , 构成声音 文主要是利  ̄ S T C 8 9 C 5 2 单片机、 超声波传感器完成测距报警系统的制作。 报警电路。


误差 分析 要 想判断 捕获 到的第一 个回波确 定准确的 接受时 间, 必须对 收到 的信号进行足够的放 大, 否则不正确 的判断 回波时 间, 会对超 声波测量 S TC8 9C5 2 。 精 度产生 影响。 主控 制器 模 块 超 声波在 大气中传播的速度受介 质气体的温度 、 密度及气体分子成 _ 蜂鸣器报警 , 4 侄 数 码 管 显 分的影响 。 实际情况下, 温度每上 升或者下降 l 度, 声速将增加 或者减少 模块 ■— — 一 一 ~ 模块 O . 6 0 7 m/ s , 这个 影响对于较 高精度的测量是相 当严重的。 圉 1系统总体设计图 主 控制 模块 设计 结 论 S T C 8 9 C 5 2 、 超声波传感器、 按键 、 四位数码管、 蜂 鸣器等 一些单片 对 所 设 计 的 硬 件 电 路 进 行 测 量 、校 准 发 现 其 测 量 范 围

基于STC89C52的无线超声波测距系统的研究与设计

基于STC89C52的无线超声波测距系统的研究与设计

基于STC89C52的无线超声波测距系统的研究与设计一、本文概述随着无线通讯技术和超声波测距技术的快速发展,无线超声波测距系统因其非接触、高精度、实时性强等优点,在机器人导航、智能车辆、工业自动化等领域得到了广泛应用。

本文旨在研究与设计一种基于STC89C52单片机的无线超声波测距系统,旨在实现测距的高精度、快速响应和无线通信功能。

本文首先介绍无线超声波测距系统的基本原理和STC89C52单片机的特点,分析其在测距系统中的应用优势。

接着,详细阐述系统硬件设计,包括超声波发射与接收电路、STC89C52单片机最小系统、无线通信模块等关键部件的选型与设计。

在系统软件设计方面,本文将介绍测距算法的实现,包括超声波信号的发射与接收控制、距离计算等关键步骤。

还将探讨如何通过软件优化提高测距精度和响应速度。

本文还将对系统进行实验验证,包括硬件电路测试、软件功能调试和整体性能测试。

通过对实验结果的分析,评估系统的性能指标,如测距精度、响应时间和无线通信稳定性等。

总结本文的研究成果,并对未来研究方向进行展望。

本文旨在通过深入研究与设计基于STC89C52单片机的无线超声波测距系统,为相关领域提供一种高性能、低成本的测距解决方案,推动无线超声波测距技术的进一步应用与发展。

二、超声波测距原理及关键技术超声波测距系统主要依赖于超声波在空气中的传播速度以及回波时间来进行距离测量。

STC89C52单片机作为系统的核心控制单元,负责控制超声波的发射与接收,以及处理相关数据以计算距离。

超声波测距的基本原理是:当超声波发射器发出超声波后,这些声波在空气中传播,遇到障碍物后被反射回来,由接收器接收。

由于超声波在空气中的传播速度(约为340m/s)是已知的,通过测量超声波从发射到接收的时间差,就可以计算出超声波传播的距离,从而得到障碍物与测距系统之间的距离。

计算公式为:距离 = (超声波速度×时间差) / 2。

在基于STC89C52的无线超声波测距系统设计中,有几个关键技术点需要特别关注:为了有效地发射和接收超声波,需要设计合适的发射和接收电路。

基于STC89C52的超声波语音测距仪设计

基于STC89C52的超声波语音测距仪设计


关 外 中断

读取 时 间值

计算 测量 距离

语音 报数 、 涪 晶显 示

图 5 三 线 串 口控 制 时 序 图
L C Dl ∞2
开外静中断 l
I 返 回 I
图 7 主 程序 流 程 图 图 8 外 部 中 断 子 程序 设 计
图 6 液 晶 显 示 电路
0 . 2 c m。
考虑到超声波传播速度与环境温度的关系, 即: v = 、 / 1 + i ,
超 声 波 发 射 哇 略k ; : =
超声渡接 收电路 I = =) S T o 8 9 O 5 2
该模块有 四个端 口, 如 图3 所示 。 其工作原理是 : ( 1 ) 给脉冲触发 引脚T i r g 端输入最少为 l 0 s 的高 电平信号 , ( 2 ) 输入高 电平信 号后 , 波模块 自动发送8 个4 0 k Hz 的方波 , 在发送方波后再进行 自动检 测有
没有信号返 回 ; ( 3 ) 如果检测 到有信号返 回时, 则通 过E c h o 端 口输出 个高 电平 , 这个高 电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时 间, 然后就可 以计算 出距离 。 3 . 3语 音播 报 电路 该电路采用 的是WT W- 1 6 P 模 块, 如图4 所示 。 该模块内部 采用 WT5 8 8 D- 2 0 S S 语音 芯片 作为 核心控制 电路 , 包含 了s P I — F L A s H、 复位 电路 、 震荡 电路等外围电路。 WT 5 8 8 D 是一款可重复擦除烧写的 语音单片机芯片 , 配套WT 5 8 8 D V o i c e C h i p J : 位机操作软 件可随意 更换任何一种 控制模式 , 把信 息下载 ̄ j s P i — F l a s h 上 即可[ 5 1 。 本设计采用三线 串口控制模 式 , 通过片选 C S ( P 0 2 ) 、 数据D AT A ( P O D、 时钟 C L K( P 0 3 ) 三个 串口可 以对语音芯片进行控制 , 不需要采 用按 键 , 支持P WM音频输 出, 直接驱 动扬声器 。 三 线串 口控制时序

基于AT89C52单片机的烟雾报警器设计

基于AT89C52单片机的烟雾报警器设计

基于AT89C52单片机的烟雾报警器设计随着社会高速发展,火灾对于人类的生产生活造成了巨大的危害。

烟雾报警器是用来监测环境中烟雾的浓度,以便人们及早发现事故隐患,采取有效措施,避免事故发生,确保工业生产和人们生活的安全。

北京首矽致芯科技芯片研究中心在这里介绍了一种基于AT89C52单片机和MQ-2型半导体电阻式烟雾传感器的烟雾报警器设计。

该烟雾报警器具有声光报警、浓度显示以及与上位机串口通信等功能。

其结构简单,价格低廉,性能稳定,具有较好的实用价值。

1系统总体设计方案烟雾检测报警器由以下3部分组成:烟雾信号采集电路、模数转换电路和单片机控制电路。

其系统结构框图如图1所示。

烟雾信号采集电路由烟雾传感器和模拟放大电路组成,将烟雾信号转化为模拟的电信号。

模数转换电路将烟雾检测电路送出的模拟信号转换成数字信号后送入单片机。

单片机对该数字信号进行滤波处理,并与预设值进行比较,如果大于则启动报警电路发出报警声音,反之则为正常状态。

为方便监控,使仪器测试人员及用户能够直观地观察到环境中的可燃烟雾浓度值,可将浓度值送到显示屏中。

为使报警装置更加完善,可以在声音报警基础上加入光闪报警,变化的光信号可以引起用户注意,弥补嘈杂环境中声音报警的局限。

2系统硬件电路设计烟雾传感器选择本设计采用MQ-2型烟雾传感器,它是由二氧化锡半导体气敏材料构成,属于表面离子式N型半导体。

当处于200~300℃温度时,二氧化锡吸附空气中的氧,形成氧的负离子吸附,使半导体中的电子密度减少,从而使其电阻值增加。

当与烟雾接触时,如果晶粒间界处的势垒受到该烟雾的调制而变化,就会引起表面电导率的变化。

利用这一点就可以获得这种烟雾存在的信息。

MQ-2烟雾传感器在最佳工作条件下,接触同一种烟雾,其电阻值Rs随气体浓度变化的特性称之为灵敏度特性,用K表示。

K=Rs/Ro,其中Ro为烟雾传感器在洁净空气条件下的电阻值,Rs为烟雾传感器在一定浓度的检测烟雾中的电阻值。

基于STC89C52单片机的烟雾报警器软件设计

基于STC89C52单片机的烟雾报警器软件设计

基于STC89C52单片机的烟雾报警器软件设计作者:于博欧阳宏基来源:《软件工程》2016年第11期摘要:随着当今社会经济的飞速发展与易燃材料的大量应用,所以,就有必要来研制一种结构相对简单、经济,且实用的烟雾检测及报警系统来满足防火的需要。

本系统以STC89C52单片机为基础的烟雾报警器软件设计以MQ-2气体传感器为检测节点,系统通过检测待测区域的气体与烟雾的气体浓度,经过对相关获取信号的调整处理,数据采集到单片机进行D/A转换处理,进行了软件设计实现,在进行测试中达到了设计预期目标,体现在当被测烟雾浓度超过预设数值,进行报警,该系统集成度高,设计简单,可满足多种场合的烟雾报警。

关键词:STC89C52单片机;烟雾报警;仿真开发中图分类号:TP311.1 文献标识码:A1 引言(Introduction)近年来,智能建筑的迅速发展,工业与生活等面临火灾的各种隐患变得愈发广泛,安全防火已经从过去的人工控制发展为目前的火灾智能报警、智能灭火阶段。

目前存在的传感器设计中,设计者对传感器和电路设计对报警器对烟雾的响应反馈影响很关键,在综合分析了气敏式传感器、离子式烟雾传感器、光电传感器后,选择了应用广泛和对烟雾反馈及时的气敏式传感器。

本文根据传感器的类型给出一种基于STC89C52单片机的烟雾报警器的设计。

该系统的硬件设计方面,首先从总体设计方案入手进行需求分析,然后按照系统功的要求对各硬件电路单元进行分析设计,其次进行硬件设计和软件仿真,设计要求达到了对于家庭和工厂的气体泄漏装置,同时对家庭液化气、丁烷、丙烷、甲烷、酒精、氢气、烟雾等的探测,报警器能够达到一定数值后自动报警。

2 基于STC89C52单片机的烟雾报警器的硬件电路设计(Design of hardware circuit of smoke alarm based on STC89C52 single chip microcomputer)在信号采集前端节点,烟雾检测传感器一般我们选取的传感器的型号是可燃气体传感器MQ-2,在具体检测中,该型号的气体传感器在材料选取的介质气敏材料是在纯净的空气中电导率一般较低的二氧化锡。

基于stc89c52单片机的超声波测距仪设计

基于stc89c52单片机的超声波测距仪设计

第07卷第01期2020年2月工业技术创新In d u stria l Technology InnovationV ol.07N o.01Feb.2020基于STC89C52单片机的超声波测距仪设计张春岭,梅彦平,王静(大连理工大学城市学院,辽宁大连116600 )摘要:针对原有超声波测距仪存在的精度不高、成本较高等问题,设计了以STC89C52单片 机为核心控制单元,利用HC-SR04超声波传感器模块进行超声波检测,同时引入温度传感器对环境温度进行补偿,并加入平均值滤波算法对测量过程中的随机误差进行修正的测距仪。

对比 实验表明,融合了温度补偿和平均值滤波算法的超声波测距仪在测量精度方面有很大改善,绝 对误差控制小于1mm,平均相对百分误差小于0.2%,仪器兼具结构简单、性能稳定、成本低等 优势。

关键词:超声波测距;传感器;STC89C52单片机;温度补偿;平均值滤波中图分类号:T P368.2 文献标识码:A工业技术创新U R L:http: // 引言距离是控制系统中经常使用的重要参数,如 何获得准确的距离成为相关领域研究的热点问题。

目前常用的测距方法有:激光测距、毫米波 测距、红外测距和超声波测距等[11。

超声波测距是一种非接触式测距方法。

与其 他方法相比,超声波测距不受光线、被测对象颜色等因素的影响,对被测物体处于黑暗、电磁干 扰等恶劣环境的情况也有一定的适应能力m。

此 外,超声波具有指向性强、方向性好、传播能量 大、传播距离较远等优势。

目前,超声波测距技术已在工业控制、能源勘探、气象测量、水利监 测等领域得到了广泛应用m。

当前一般使用集成芯片实现测距仪设计,而 这一方式存在成本较高、功能单一等问题[41。

本 文设计了一种基于S T C89C52单片机的超声波测距仪,具有智能处理功能,可实现测量距离实时显示、报警阈值设置等功能,且操作简单、成本 低、精度高,具有一定推广应用价值。

1总体方案设计指标:准确测M并显示被测对象与测距仪的距离,当被测距离小于系统预设值(安全距 离)时,蜂鸣器报警。

基于AT89C52单片机的变量喷雾控制系统的设计

基于AT89C52单片机的变量喷雾控制系统的设计
艾剑 锋 , 海 亮 , 雪梅 , 建 民 章 刘 周
( 华东交通 大学基础 科学学 院 , 江西南 昌 ,3 0 3 3 0 1)
摘 要 :以 A 8 C 2 片机 为核 心 , 由信 息 采 集 处 理 系 统 、 自动 控 制 系统 组 成 ,通 过 流 量 、速 度 传 感 器 采 集 的速 度 、流 T9 5 单
2. A/ 转 换 器 2 D
流 控 制 信 号 。 控 制 信 号起 点 为 O ,即 输 入 信 号 为 O ~
2 m 或 0 1V , 制 信号 起 点 为 2 %, 0 A ~ 0 DC 控 0 即输 入信 号
为 4 2 mA或 2 1 V C;行 程 时 间 1 0 ;最 大 行 程 ~0 —0 D 0s
关 键 词 :控 制 系 统 ;单 片 机 ;变 量 喷雾
中 图分 类 号 :S 9 49
文 献 标 识码 :A
0 i 1 .9 9 . s . 0 — 2 52 1 . . 4 o: 03 6 /i n 1 6 7 0 . 0 0 js 0 012 2
艾 剑 锋 , 海 亮, 雪 梅 , 建 民. 于 A 8 C 2单 片 机 的 变量 喷 雾 控 制 系统 的设 计 【 . 国农 机 化 , 0 1 () 9 - 3 章 刘 周 基 T 95 J 中 J 2 1 , 2: 0 9
25 微 处 理 器 监 控 器 .
选用 X 0 5监 控芯 片 。X 0 5是一种 集看 门狗 、 54 54 电 压 监控 和串行 E P 0 三种 功能 于一 身 的可 编程 控制 ER M 电路 。 特别适合应用在需要 少量存储器 。 并对 电路板空间
片 内配有 三态 输 出缓 冲 电路 ,因而 可直 接 与 A 8 C 2 T 9 5 单 片 机处 理器 相 连 , 无 须 附加逻 辑 接 口电路 。 内有 而 片 时钟 电路 , 无需 外 部 时钟 。

一种基于STC89C52的声光报警系统设计

一种基于STC89C52的声光报警系统设计

一种基于STC89C52的声光报警系统设计
1 声光报警系统基本原理
超声波是指频率高于20000Hz 的机械波。

为了实现超声波回波测距,必须通
过超声波传感器产生和接收超声波。

超声波传感器是利用压电效应和逆压电效应原理实现电能和超声波能之间的相互转化,即超声波发射器是通过逆压电效应将电能转换为超声波能,产生超声波;而超声波接收器是通过压电效应将超声波能转换为电能,接收超声波。

若超声波发射器发出的超声波是以速度v( 单位:m/s) 在介质中传播,在有效防范区域内遇到被测物体超声波受到反射,被超声波接收器接收,传播经历的时间为t(单位:s),那么可以计算出入侵者与
防范物体之间的距离s(单位:m),公式为:
系统结构框图如图1 所示,单片机按照晶振电路给出的时钟时序下接收来自超声波传感器输出的入侵者距离电信号,并将该距离数值在LCD 显示屏上实时显示,同时控制由发光二级管和蜂鸣器组成的声光报警系统,使其以一定的频率闪光并发出警报声。

图1 系统结构框图
2 系统硬件设计
2.1 硬件电路
硬件电路的设计主要包括单片机系统及显示电路、超声波发射与接收电路、声光报警电路四部分。

单片机采用STC89C52.采用12 MHz 高准确度的晶振,
减小测量误差。

超声波传感器采用压电式超声波换能器,设置单片机端口P2.7 输出超声波换能器所需的40 kHz 的方波信号,端口P3.2 监测超声波接收电路。

2017毕业论文-基于at89s52单片机的超声波测距系统的设计

2017毕业论文-基于at89s52单片机的超声波测距系统的设计

2017毕业论文-基于at89s52单片机的超声波测距系统的设计2017毕业论文-基于at89s52单片机的超声波测距系统的设计北华大学毕业设计(论文)摘要随着科技的发展,人们生活水平的提高,各种各样的水力工程纷纷开工上马。

而我国的水力资源又比较丰富,更多的城市周边开始兴建各种水库,用于城市居民的生活用水,工业设施用水和农业水力灌溉。

在各种大小水库中,都有用于监测库容水面的仪器,各种测量方式中,以超声波测距方法最为便捷,它有实时,精确,可全天候工作的优点。

而水位监控又是水力设施的重要组成部分,因此,设计好的、精确的超声波测距仪就显得非常重要。

而这正是本设计的主要意义和应用领域。

本设计采用以AT89S52单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。

整个电路采用模块化设计,由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。

各探头的信号经单片机综合分析处理,实现超声波测距仪的各种功能。

在此基础上设计了系统的总体方案,最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。

相关部分附有硬件电路图、程序流程图。

经实验证明,这套系统软硬件设计合理、抗干扰能力强、实时性良好,经过系统扩展和升级,可以有效地解决汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控。

关键词:AT89S52;超声波;测距Abstract With the development of technology to improve people s living standards, a variety of water projects has to be launched one after another. Then our country has rich hydropower resources, and around the city began to being construction of various reservoirs,its used for urban residents, industrial facilities, and agricultural irrigation . The vareties of reservoirs, are used to monitor the water storage capacity of instruments, and the ways of measuring , itis convenient to ultrasonic ranging which the advantages of it s has real-time, accurate, and working all day. The level monitoring of water is an important part of hydraulic facilities. therefore, designning a good, accurate ultrasonic range finder is very important. Which is the main significance of the designning and applications. At the core of the design using AT89S52 low-cost, high accuracy, Micro figures show that the ultrasonic range finder hardware and software design methods. Modular design of the whole circuit from the main program, pre subroutine firedsubroutine receive subroutine. display subroutine modules form. SCM comprehensive analysis of the probe signal processing, and the ultrasonic range finder function.On the basis of the overall system design, hardware and software by the end of each module. The research has led to the discovery that the software and hardware designing is justified, the anti-disturbance competence is powerful and the real-time capability is satisfactory and by extension and upgrade, this system can resolve the problem of the car availably, building construction the position of the workplace and some industries spot supervision.Key Words:AT89S52; Silent Wave; Measure Distance - 2 - 目录摘要1 Abstract2 引言1 1 绪论2 1.1 课题的提出2 1.2 超声波测距国内外研究现状2 1.3 本课题研究内容和意义3 1.4 本章小结3 2 超声波测距技术的综述4 2.1 超声波及超声波传感器的简介4 2.1.1 超声概述4 2.1.2 超声波传感器的简介4 2.1.3 超声波传感器的主要参数和选择5 2.2 超声波测距的原理与系统论述7 2.3 单片机芯片介绍8 2.4 CX20106A的芯片介绍11 2.5 74LS245芯片介绍12 2.6 本章小结13 3 系统的硬件结构设计15 3.1 超声波发射电路15 3.2 超声波接收电路16 3.3 超声波显示电路17 3.4 超声波报警电路设计18 3.5 电源电路19 3.6 晶振电路20 3.7 本章小结21 4 系统软件的设计22 4.1 超声波测距仪的算法设计22 4.2 主程序流程图23 4.3 超声波发生子程序和超声波接收中断程序24 4.4 系统软硬件调试26 4.5 本章小结27 结论28 参考文献29 附录A 程序清单30 附录B 硬件原理图34 附录C 超声波测距PCB版封装图35 致谢36 北华大学毕业设计(论文)引言随着科技的发展,人们生活水平的提高,各种各样的水力工程纷纷开工上马。

基于89C52单片机的WIFI智能小车设计(附原理图及源程序)

基于89C52单片机的WIFI智能小车设计(附原理图及源程序)

四川信息职业技术学院毕业设计说明书设计题目:基于89C52单片机的WIFI智能小车设计专业: 应用电子技术班级: 应电10-1学号:姓名:指导教师:二〇一二年十二月三日目录摘要 (1)第1章论述 (2)第2章方案论证及选择 (4)2.1总体设计方案 (4)2.1.1整机系统 (4)2.1.2整机工作原理 (5)2.2系统方案的选择与比较 (5)第3章硬件电路设计 (6)3.1DB120-WG无线路由器 (6)3.1.1刷机固件介绍 (6)3.1.2刷机步骤 (7)3.2单片机最小系统设计 (9)3.2.1 主控制芯片89C52 (9)3.2.2 STC89C52RC单片机最小系统 (11)3.2.3 89C52单片机的使用 (13)3.3电机驱动电路 (14)3.3.1电机驱动模块使用 (14)3.3.2驱动原理及电路图 (15)3.3.3驱动模块原理及电路原理图 (15)3.4摄像头介绍 (16)3.4.1摄像头简介 (16)3.4.2摄像头的分类 (17)3.4.3摄像头的工作原理 (17)3.4.4摄像头的主要结构和组件 (17)3.5舵机 (18)3.5.1舵机的控制 (18)3.5.2舵机的作用 (19)3.6电源模块 (19)3.6.1 LM78系列集成稳压芯片介绍 (19)3.6.2稳压电路 (20)3.7路由器及驱动模块供电模块LM2596 (20)3.7.1 LM2596系列开关稳压集成电路的主要特性 (21)3.7.2 LM2596构成的可调压电源模块 (21)3.8灯光、蜂鸣器及电平转换电路设计 (23)第4章系统程序设计 (24)4.1系统程序简介 (24)4.2程序流程图 (24)4.2.1主程序流程图 (24)4.2.2串口中断子函数流程图 (25)4.2.3定时器2中断子函数流程图 (25)4.2.4避障子函数流程图 (26)4.2.5寻迹函数流程图 (26)第5章制作与调试 (29)5.1系统仿真 (29)5.1.1 常用软件介绍 (29)5.1.2 仿真测试 (30)5.2实物调试 (31)结论 (32)参考文献 (33)附录1 系统设计原理图 (34)附录2 元器件明细表 (35)附录3 源程序 (36)摘要WIFI智能小车由电机、小车车体、89C52控制芯片、WIFI收发模块、电机驱动、舵机、电源、摄像头等主要部件以及灯光、蜂鸣器、电平转换等辅助模块构成。

基于单片机的超声波雾化器智能控制系统

基于单片机的超声波雾化器智能控制系统
在本设计中,主程序调用了 8 个子程序,图 4 为主程序结构图。 图 4 中,其中各子程序的功能如下:(1)数码管显示程序:向数码的显示送数,控制系 统的显示部分。(2) 键盘扫描电路及按键处理程序:实现键盘的输入识别,软件消抖及控制 相应的程序。(3) 温度信号处理程序:对两个温度芯片送过来的数据进行处理判断,控制单 片机进行分布控制和显示。(4) 湿度信号处理程序:对湿度传感器送过来的数据进行处理并 送显示。(5) 液位控制程序:接收探针送过来的三个液位信号并以此为标准去控制相应的执 行器件。(6) 室温、水温及湿度继电器控制程序:接收相应的信号控制继电器动作。
图 2 超声波雾化器电路原理图
超声波雾化器用于调节空气温湿度,它以水为介质,将电能经换能器转换成机械能,使 水产生雾状微粒,一般采用分体式,即超声波雾化头与电源和电路部分完全分离,便携带,
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前检测水位,若水位在电热器件之上,则启动电热器件给水加热,水位在设定水位之下则
*肖会芹:讲师,硕士研究生 基金项目:中南林业科技大学青年科学研究基金重点项目(项目编号:07010A)
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纯的加湿器,不能同时解决加温加湿问题。
基于此,采用超声波加湿器处理热水将会是一个有效的办法,由于水的比热相当大而空
气比热很小,用较少的水与空气进行热交换就可以使较多量多的空气升温,对调节气温起着
巨大的作用。而且超声波加湿器加湿强度大,加湿均匀,加湿效率高,节能、省电[1~3]。为
此笔者设计了一种基于超声波雾化器的智能控制系统,该系统是在基于快速节能的前提下,
启动进水阀加水,到达启动电热器件水位再启动加热,水箱中水的温度到达雾化设定值时, 开始雾化,至此系统自动完成了雾化前的一系列信号反查的准备工作,随着雾化器的启动, 室内温度和湿度都在增加,当到达用户设定值或系统默认值,雾化器停止工作,系统进入 温湿度保持状态。当温度下降时再次启动雾化器,如此循环保持室内温湿度在用户设定值 上。

基于STC89C52单片机控制的智能超声波壁障小车设计

基于STC89C52单片机控制的智能超声波壁障小车设计

1 设计要求 (3)2 总体设计方案 (3)2.1系统控制模块设计方案论证 (3)2.2 超声波壁障设计方案论证 (3)2.3 显示模块设计方案论证 (4)3 元器件介绍 (4)3.1 L298N电机专用驱动芯片 (4)3.2 CX20106A超声波接收芯片 (5)3.3 3144霍尔传感器 (7)3.4 ULN2003达林顿驱动器 (7)4 系统硬件电路 (9)4.1 超声波发送接收电路 (9)4.2 步进电机驱动电路 (9)4.3 串口下载电路 (10)4.4 整体系统硬件电路 (10)4.5系统PCB图 (11)5 系统软件设计 (11)5.1 设计思路 (11)5.2步进电机带动探头测距壁障流程图 (12)5.3主程序流程图 (13)5.4系统总程序 (14)6 总结与体会 (14)7设计实物图 (14)参考文献 (15)附录 (15)【摘要】本文介绍一个基于STC89C52单片机控制的智能超声波壁障小车设计。

本次设计采用STC89C52单片机作为小车的检测和控制核心;采用LCD1602显示行驶路程、剩余路程、行驶时间、模式设置、壁障参数等信息;采用3144霍尔传感器测量行驶路程;采用TDL-9915无线遥控发送、接受模块遥控小车;采用M325SP-7NP型5轴步进电机带动超声波探头转动;采用L298N电机专用驱动芯片驱动小车电机行驶。

实现了集自动壁障、测距、定时定路程控制功能为一体的智能小车设计。

关键词:超声波;单片机;壁障;测距;遥控一、设计要求1、自动壁障,且壁障距离可调;2、测距精度为1cm;3、可遥控小车行驶;4、可测小车行驶路程5、可以定时、定路程控制小车停止或启动二、设计方案2.1系统控制模块设计方案论证方案一:采用STC12C5410单片机控制系统。

STC12C5410单片机带有PWM脉宽调制输出端口,可直接用来控制电机转速,且其运行速度是8051单片机的8~12倍;但其I/O口少,即使是32管脚的芯片也只有27个,不够用时需要扩展I/O 口,比较麻烦。

基于STC89C52单片机的烟雾报警器软件设计

基于STC89C52单片机的烟雾报警器软件设计
2 . I n f o r ma t i o nE n g i n e e r i n gDe p a r t me n t , Xi a n y a n gNo r ma l U n i v e r s i t y , Xi a n y a n g 7 1 2 0 0 0 , C h i n a )
且 实用 的烟 雾检 测 及 报警 系 统来 满 足 防火 的 需要 。本 系统 以S TC 8 9 C 5 2 单 片机 为 基础 的烟 雾 报警 器软 件 设 计 以MQ 一 2 气 体 传感 器 为检 测 节点 ,系统 通 过检 测待 测 区域 的 气体 与 烟雾 的气 体 浓度 ,经过 对 相关 获 取信 号 的调 整处 理 ,数 据 采集 到
Ab s t r a c t : Wi t h a l a r g e n u mb e r o f a p p l i c a t i o n s , t o d a y s r a p i d s o c i a l a n d e c o n o mi c d e v e l o p me n t a n d l f a mm a b l e ma t e r i a l s
单片机进行D / A转换处理 ,进行了软件设计实现,在进行测试 中达到了设计预期 目标 ,体现在当被测烟雾浓度超过预设
数 值 ,进 行报 警 ,该 系统 集成 度 高 ,设计 简 单 ,可 满足 多种 场 合 的烟雾 报警 。 关 键 词 :S TC 8 9 C 5 2 单片 机 ;烟 雾报警 ;仿 真开 发 中图分 类 号 :T P 3 1 1 . 1 文 献标 识 码 :A
go a l s du r i n g he t t e s t , wh e n t he me a s u r e d r e l f e c t e d i n t h e s mo ke c o n c e n t r a t i o n e x c e e ds he t p r e s e t v a l ue , t he a l a r m, t he s ys t e m
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2012 年 9 月
农机化研究
第9 期
基 于 SCT 8 9 C 5 2 单 片 机 的 无 线 超 声 波 雾 化 系 统 的 设 计
唐 宇1,2 ,王克强1 ,刘传菊1 ,李国元2
( 1. 仲恺农业工程学院 信息学院,广州 510225; 2. 华南理工大学 电子与信息学院,广州 510641)
环境没有超过预设 的 条 件 即 正 常 的 数 据 传 输 时 ,指 示 灯是绿色的; 当超过预设的条件后,指示灯变成红色, 处于报警状态,雾化片开始工作。改 变 外 界 的 环 境, 使 其 没 有 超 过 预 设 的 条 件 ,指 示 灯 又 跳 变 成 绿 色 ,雾 化片停止工作。
图 4 温湿度控制原理框图
[1] 肖会芹,周国雄,孙艳华. 基于单片机的超声波雾化器智 能控制系统[J]. 微 计 算 机 信 息,2009,25 ( 1 - 2 ) : 114 - 115.
[2] 周国雄,夏国荣,周凯,等. 基于无线数据收发原理的自 动报站系统[J]. 微 计 算 机 信 息,2008,24 ( 1 - 1 ) : 179 - 181.
图 2 超声波雾化器电路原理框图
2. 2 单片机小系统 STC89C52 单 片 机 是 宏 晶 科 技 推 出 的 新 一 代 高
速 / 低功耗 / 超强抗干扰的单片机,指令代码完全兼容 传统 8051 单片机,12 时钟 / 机器周期和 6 时钟 / 机器 周期可以任意选择[1,7-8]。其结构如图 3 所示,具有缩 小系统体 积、减 低 系 统 成 本 和 增 加 系 统 可 靠 性 等 特 点,能完全满足智能控制系统的要求。
作,产生水雾,漂浮在空气中,起到降温的作用; 当外 界 的 湿 度 超 过 预 先 的 湿 度 ,在 一 定 的 水 位 条 件 下 ,雾 化片工作,起到加湿作用。
1 系统工作原理
无线超声雾化系统原理框图,如图 1 所示。两片 STC89C52 单片机 通 过 无 线 模 块 接 收 和 发 送 数 据,采 用 nRF24L01 模块实现无线传输的功能。其中,一片 单片机通过串口和 PC 机相连,实现数据在电脑上显 示和传输; 另一片单片机和雾化片的控制开关相连, 起到控制作用。当外界的温度超过预先设定的温度, 在一定的 水 位 条 件 下,单 片 机 控 制 的 雾 化 片 开 始 工
图 5 控制显示界面
2. 4 无线传输模块 系 统 使 用 的 无 线 传 输 模 块 是 nRF24L01。
nRF24L01 是 NORDIC 公 司 设 计 的 新 型 单 片 2. 4GHz 射频收发器件[9]。它包括频率发生 器、功 率 放 大 器、 晶体振荡器、调制器和解调器。输出 功 率、频 道 选 择 和协议的设置可以通过 SPI 接口进行设置。该模块具 有极低的电流消耗: 当工作在发射模式下,发射功率 为- 6dBm 时 电 流 消 耗 为 9. 0mA; 在 接 收 模 式 时 为 12. 3mA; 掉电模式和待机模式下电流消耗更低。
度和湿度实时显示以及设定功能和无线智能控制雾化量及成本低等优点。
关键词: 单片机; 传感器; 无线收发器; 超声波雾化
中88X( 2012) 09-0146-04
0 引言
北方气候干 燥,南 方 气 温 偏 高,均 不 适 合 农 作 物 生长 。 据统计 ,植物 通 常 适 合 生 长 在 一 定 温 度 和 湿 度 的环境下[3]。然而,很多情况下,植物 因 无 法 在 这 种 种 植 环 境 下 生 长 ,导 致 成 活 率 降 低[1-3]。 因 此 ,在 农 作 物生长过程中 ,保持 农 作 物 的 温 度 和 湿 度 是 一 个 十 分 重要的问题。
基于此问题,本文设计了由 STC89C52 单片机为 核心的无线智能超声波雾化系统。该系统由传感器 采集温度和湿度等参数,利用无线收 发 器 发 送 至 PC 机,PC 机利用反馈信息 控 制 压 电 陶 瓷 片 工 作。压 电 陶瓷片将电能转化 为 超 声 波 能 量 ,而 超 声 波 能 量 能 在 常温下将水溶性药物雾化成 1 ~ 3μm 的微小雾粒,达 到雾化效果,进而提高农作物的成活率。
收稿日期: 2011-10-20 基金项目: 广东省科技计划项目( 2010B020315028 ) ; 广州市科学普及
项目( 2009KP051) 作者简介: 唐 宇( 1982 -) ,男,江西 萍 乡人,讲 师,博 士 研 究生,( E -
mail) tangyu_mycauc@ 163. com。
3 设计运行情况
图 3 STC89C52 单片机结构
2. 3 温湿度控制系统 温湿度控制原理框图如图 4 所示。该控制系统由
采用 STC89C52 单片机和无线模块 NRF24L01 来传输 和反馈数 据,从 而 进 行 数 据 通 信 传 输[2,9]。 在 PC 机 上,可以显示外界的温度和湿度的界面,如图 5 所示。 通过设定一个温湿度来控制雾化片的工作。当外界
[8] 高绍坤,秦雷,王秋生. 基于 C8051F 单片机的移动式音 乐喷泉设计[J]. 电子技术应用,2008( 8) : 62-64.
[9] 曾国敬,宋跃,何志辉. 一种智能家居远程控制系统的硬 件设计[J]. 电子技术应用,2011( 4) : 83-86.
A Design of Wireless Ultrasonic Atomization System Based on STC89C52 MCU
0 ~ 0. 5 0. 5 ~ 1. 0 1. 0 ~ 1. 5 1. 5 ~ 2. 0 2. 0 ~ 2. 5 2. 5 ~ 3. 0
17. 9 18. 4 18. 8 17. 5 18. 9 17. 7
39. 2 38. 5 39. 1 38. 2 38. 8 38. 9
77. 4 76. 8 77. 1 76. 2 75. 8 76. 5
系统的核心电路为超声波雾化器电路。它以水为 介质,通过压电 陶 瓷 片 将 电 能 转 换 为 机 械 能 ,使 水 变 为雾状微粒,起到雾的效果。采 Multisim 对电路进行 仿真,如图 6 所示。雾化器工作电路由电容三点式震 荡电路、压电陶瓷片和水位监控等电路构成。
仿真结果如图 7 所示,理论上可达到 1. 72MHz 的 振动频率,峰峰值为 44. 0V。实际运行的波形如图 8 所示。在示波器上观察到的振动频率为 1. 7MHz,峰 峰值为 33. 6V。产生误差的原因是由于水的震动,对
38. 1 37. 8 38. 5 37. 9 38. 2 38. 8
75. 8 75. 5 74. 6 75. 6 74. 7 74. 5
表 2 系统运行数据( 工作方式二)
采集时间 t /h
雾化量 / mL
系统工作温度 /℃
系统工作湿度 / % rh
图 8 实际运行波形
通过连续运行系统 3h,每间隔 0. 5h 测 1 次数据, 设定系统每分钟雾化 0. 2mL 水为工作方式一; 每分钟 雾化 0. 4mL 水为工作方式二。经实验测得数据如表 1 和表 2 所示。两种方式下实际产生的雾化量和设定值
图 1 无线超声雾化系统原理框图
2 硬件电路设计
本系统硬件电路 主 要 包 括 超 声 波 雾 化 器 、单 片 机 小系统、温湿度控制系统和无线传输模块等 4 个电路
·146·
2012 年 9 月
农机化研究
第9 期
模块。 2. 1 超声波雾化器
超声波雾化器电路主要由 4 个模块组成,分别为 交流电源、变压整流、水位控制和振荡换能[4-6],如图 2 所示 。超声波雾化器 是 本 设 计 系 统 的 核 心 器 件 ,基 于 共振原理实现空气温湿度自动调节。电路中产生的 振 荡 信 号 经 大 功 率 三 极 管 放 大 后 ,传 递 给 超 声 晶 片, 超声波晶片将电能 转 化 为 超 声 波 能 量 ,超 声 波 能 量 在 常温下将各种水溶 液 物 化 成 小 雾 粒 ,从 而 实 现 超 声 雾 化功能 。 设计时 ,在 水 位 控 制 开 关 处 连 接 了 智 能 控 制 模块,可以实现雾化功能的智能化。
片 将 电 能 转 化 为 超 声 波 能 量 ,而 超 声 波 能 量 能 在 常 温 下 将 水 溶 性 药 物 雾 化 成 1 ~ 3 μm 的 微 小 雾 粒 ,同 时 利 用 超 声
定向 压 强 将 水 溶 性 液 体 喷 成 雾 状 ,达 到 雾 化 效 果 。 实 际 运 行 情 况 表 明 ,系 统 的 共 振 频 率 为 1 . 7 MHz ,系 统 具 有 温
[3] 周国雄,朱俊杰,郑伟. 基于超声波雾化器的农作物温湿 度智能控制系统[J]. 农机化研究,2008( 10) : 142-144.
[4] 高祥,蔡乐才. 智能医用超声波雾化器的设计[J]. 四川 理工学院学报: 自然科学版,2010,23( 4) : 473-475.
[5] 袁林. 医用超声波雾化器的工作原理及其改造[J]. 临床 与护理工程,2002( 2) : 42-43.
摘 要: 基 于 STC89 C52 单 片 机 ,设 计 了 一 种 以 压 电 陶 瓷 片 为 载 体 的 无 线 超 声 波 雾 化 系 统 。 由 传 感 器 采 集 温 度
和 湿 度 等 参 数 ,利 用 无 线 收 发 器 NRF24 L01 发 送 至 PC 机 ,PC 机 利 用 反 馈 信 息 控 制 压 电 陶 瓷 片 工 作 。 压 电 陶 瓷
表 1 系统运行数据( 工作方式一)
采集时间 t /h
雾化量 / mL
系统工作温度 /℃
系统工作湿度 / % rh
图 7 仿真波形
0 ~ 0. 5
9. 2
0. 5 ~ 1. 0
9. 8
1. 0 ~ 1. 5
8. 9
1. 5 ~ 2. 0
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