Cảm vươn lên là siêu âm HC-SR04 (Ultrasonic Sensor) được sử dụng rất thịnh hành để xác định khoảng cách vì RẺ và CHÍNH XÁC. Cảm phát triển thành HC-SR04 sử dụng sóng cực kỳ âm và hoàn toàn có thể đo khoảng cách trong khoảng tầm từ 2 -> 300cm, cùng với độ chính xác gần như chỉ dựa vào vào cách lập trình.

Bạn đang xem: Đồ án mạch đo khoảng cách dùng pic 16f877

Cảm đổi thay siêu âm SR04 sử dụng nguyên tắc phản xạ sóng cực kỳ âm. Cảm biến gồm 2 module.1 module phân phát ra sóng khôn cùng âm với 1 module thu sóng khôn cùng âm phản xạ về. Đầu tiên cảm ứng sẽ phân phát ra 1 sóng siêu âm với tần số 40khz. Nếu bao gồm chướng mắc cỡ vật trên tuyến đường đi, sóng khôn cùng âm sẽ bức xạ lại và tác động ảnh hưởng lên module dìm sóng. Bằng cách đo thời gian từ lúc phát đến lúc dìm sóng ta và tính được khoảng cách từ cảm biến đến chướng ngại vật vật. 


Liên hệ làm cho Đồ án cùng Mạch điện tử

FB : Huỳnh Nhật Tùng

Mục lục

1 1. Linh kiện cần thiết làm mạch đo khoảng cách bằng cảm ứng siêu âm1.1 1.1 Vi điều khiển Pic16F877A trong mạch đo khoảng cách bằng cảm biến siêu âm1.1.5 e. Cấu trúc ngoại vi1.2 1.2 cảm ứng siêu âm SRF041.3 1.3 LCD1602 mang lại mạch đo khoảng cách bằng cảm ứng siêu âm2 2. Lý giải đồ án cảm trở nên siêu âm SRF04 giao tiếp Pic16F hiển thị LCD1602 4 4. Núm thể buổi giao lưu của mạch đo khoảng cách bằng cảm biến siêu âm các bạn xem video:

1. Linh kiện quan trọng làm mạch đo khoảng cách bằng cảm biến siêu âm

1.1 Vi tinh chỉnh và điều khiển Pic16F877A vào mạch đo khoảng cách bằng cảm biến siêu âm

a. Giới thiệu

PIC là 1 trong họ vi tinh chỉnh và điều khiển RISC được cung cấp bởi công ty Microchip Technology.Dòng PIC trước tiên là PIC1650 tiếp đến phát triển lên nhiều dòng khác biệt như:Pic10FPic12FPic16FPic18FPic24FPic32F

*

Vi xử lý có khá nhiều loại bắt đầu từ 4 bit cho đến 32 bit, vi xử trí 4 bit hiện nay không còn tuy vậy vi xử trí 8 bit vẫn còn mặc dù đã có vi cách xử lý 64 bit.Lý do sự tồn tại của vi xử trí 8 bit là cân xứng với một vài yêu cầu tinh chỉnh trong công nghiệp. Các vi cách xử trí 32 bit, 64 bit thường thực hiện cho các máy tính vì cân nặng dữ liệu củamáy tính không hề nhỏ nên cần những vi cách xử lý càng mạnh càng tốt.Các khối hệ thống điều khiển vào công nghiệp sử dụng những vi cách xử lý 8 bit xuất xắc 16 bit như khối hệ thống điện của xe cộ hơi, hệ thống điều hòa, khối hệ thống điều khiển những dây chuyền sản xuất, …

*


Có 35 lệnh đơn.Thời gian thực hiện tất cả các lệnh là 1 trong chu kì máy, ngoại trừ lệnh rẽ nhánh là 2.Tốc độ hoạt động:+ Ngõ vào xung clock bao gồm tần số 20MHz.+ Chu kì lệnh triển khai lệnh 200ns.Có những nguồn ngắt.Có 3 phong cách định showroom trực tiếp, gián tiếp và tức thời. c. Cấu tạo đặc biệt của vi điều khiểnBộ dao động nội chính xác+ không đúng số ± 1%+ hoàn toàn có thể lựa lựa chọn tần số từ 31 kHz mang lại 8 Mhz bằng phần mềm.+ cùng hưởng bởi phần mềm.+ Chế độ ban đầu 2 cấp tốc độ.+ Mạch phát hiện tại hỏng xê dịch thạch anh cho các ứng dụng quan trọng.+ bao gồm chuyển mạch mối cung cấp xung clock trong quá trình vận động để tiết kiệm công suất.Có cơ chế ngủ để tiết kiệm chi phí công suất.Dãy năng lượng điện áp hoạt động rộng từ 2V mang đến 5,5V.Tầm nhiệt độ độ thao tác làm việc theo chuẩn công nghiệp.Có mạch reset khi có điện (Power On Reset – POR).Có cỗ định thời chờ bất biến điện áp khi mới bao gồm điện (Power up Timer – PWRT) và bộ định thời ngóng dao động vận động ổn định khi bắt đầu cấp điện (Oscillator Startup Timer – OST).Có mạch auto reset khi phát hiện nay nguồn điện cấp bị sụt giảm, cho phép lựa lựa chọn bằng phần mềm (Brown out Reset – BOR). Có cỗ định thời đo lường (Watchdog Timer – WDT) dùng giao động trong cpu cho phép bằng ứng dụng (có thể định thời lên tới 268 giây). Đa hợp ngõ vào reset với ngõ vào có điện trở kéo lên.Có bảo vệ code đã lập trình.Bộ lưu giữ Flash chất nhận được xóa và lập trình 100,000 lần.Bộ nhớ Eeprom được cho phép xóa với lập trình 1,000,000 lần và hoàn toàn có thể tồn trên trên 40 năm.Cho phép đọc/ghi bộ lưu trữ chương trình lúc mạch hoạt động.Có tích đúng theo mạch gỡ rối.d. Cấu trúc nguồn hiệu suất thấp Chế độ chờ: loại tiêu tán khoảng tầm 50nA, sử dụng nguồn 2V.Dòng hoạt động.+ 11µA sinh sống tần số chuyển động 32kHz, áp dụng nguồn 2V.+ 220µA làm việc tần số hoạt động 4MHz, sử dụng nguồn 2V.Bộ định thời Watchdog Timer khi hoạt động tiêu thụ 1,4µA, năng lượng điện áp 2V.

Xem thêm: Tag: Trai Xinh Gái Đẹp - Trai Xinh Gái Đẹp Việt Nam

e. Kết cấu ngoại viCó 35 chân I/O có thể chấp nhận được lựa tính phía hướng độc lập:+ từng ngõ ra hoàn toàn có thể nhận/cấp dòng lớn khoảng chừng 25mA nên rất có thể trực tiếp điều khiển và tinh chỉnh led + Có các port báo ngắt lúc có thay đổi mức logic.+ Có những port có điện trở kéo lên phía bên trong có thể lập trình.+ có ngõ vào báo thức khỏi chính sách công suất cực thấp.Có module đối chiếu tương tự:+ có 2 bộ so sánh điện áp tương tự+ có module nguồn điện áp tham chiếu rất có thể lập trình.+ bao gồm nguồn điện áp tham chiếu cố định và thắt chặt có giá bán trị bằng 0,6V.+ Có những ngõ vào và các ngõ ra của bộ đối chiếu điện áp.+ Có chế độ chốt SR.Có bộ chuyển đổi tương tự sang trọng số: Có 14 bộ biến hóa tương tự với độ phân giải 10 bit.Có timer0: 8 bit vận động định thời/đếm xung ngoại bao gồm bộ phân tách trước có thể lập trình.Có timer1:+ 16 bit vận động định thời/đếm xung ngoại có bộ phân tách trước có thể lập trình.+ bao gồm ngõ vào cổng của timer1 để hoàn toàn có thể điều khiển timer1 đếm tự tín hiệu mặt ngoài.+ bao gồm bộ xấp xỉ công suất thấp bao gồm tần số 32kHz.Có timer2: 8 bit vận động định thời với thanh ghi chu kỳ, gồm bộ chia trước và chia sau.Có module capture, compare cùng điều chế xung PWM+ nâng cao+ bao gồm bộ capture 16 bit rất có thể đếm được xung với độ phân giải tối đa là 12,5ns.+ có bộ điều chế xung PWM cùng với số kênh ngõ ra là 1, 2 hoặc 4, hoàn toàn có thể lập trình cùng với tần số lớn nhất là 20kHz.+ tất cả ngõ ra PWM tinh chỉnh lái.Có module capture, compare và điều chế xung PWM+ gồm bộ capture 16 bit rất có thể đếm được xung cùng với chu kỳ cao nhất là 12,5ns.+ gồm bộ đối chiếu 16 bit rất có thể so sánh xung đếm cùng với chu kỳ lớn số 1 là 200ns+ có bộ pha chế xung PWM hoàn toàn có thể lập trình với tần số lớn nhất là 20kHz.Có thể lập trình sẵn trên bo ISP trải qua 2 chân.Có module truyền dữ liệu nối tiếp nhất quán MSSP hổ trợ chuẩn chỉnh truyền 3 dây SPI, chuẩn I2C làm việc 2 chế độ chủ với tớ. f. Cấu tạo của vi điều khiển

*

các khối bên trong vi tinh chỉnh bao gồm:

Có khối thanh ghi định thông số kỹ thuật cho vi điều khiển.Có khối bộ nhớ lưu trữ chương trình có nhiều dung lượng cho 5 nhiều loại khác nhau.Có khối bộ nhớ ngăn xếp 8 cung cấp (8 cấp độ stack).Có khối bộ lưu trữ Ram cùng rất thanh ghi FSR để giám sát và đo lường tạo showroom cho 2 bí quyết truy xuất gián tiếp và trực tiếp.Có thanh ghi lệnh (Instruction register) dùng làm lưu mã lệnh dấn về từ bộ nhớ lưu trữ chương trình.  g. Cấu hình bên trong của vi điều khiển

*

bao gồm thanh ghi tâm trạng (status register) cho biết thêm trạng thái sau khi đo lường và tính toán của khốiALU.Có thanh ghi FSR.Có khối ALU cùng rất thanh ghi working xuất xắc thanh ghi A để xử trí dữ liệu.Có khối lời giải lệnh và điều khiển và tinh chỉnh (Instruction Decode & Control).Có khối xấp xỉ nội (Internal Oscillator Block).Có khối giao động kết nối với 2 ngõ vào OSC1 cùng OSC2 để tạo nên dao động.Có khối các bộ định thời khi cung cấp điện PUT, bao gồm bộ định thời chờ dao động ổn định, gồm mạch reset khi bao gồm điện, có bộ định thời đo lường watchdog, bao gồm mạch reset lúc phát hiện nay sụt sút nguồn.Có khối bộ xê dịch cho timer1 tất cả tần số 32kHz kết nối với 2 ngõ vào T1OSI và T1OSO.Có khối CCP2 với ECCP.Có khối mạch tháo gỡ (In-Circuit Debugger IDC).Có khối timer0 cùng với ngõ vào xung đếm từ bên ngoài là T0CKI.Có khối truyền dữ liệu đồng bộ/bất nhất quán nâng cao.Có khối truyền dữ liệu đồng bộ MSSP cho SPI với I2C.Có khối bộ lưu trữ Eeprom 256 byte và thanh ghi quản ngại lý địa chỉ cửa hàng EEADDR và thanh ghi tài liệu EEDATA.Có khối biến đổi tín hiệu tương tự sang số ADC.Có khối 2 bộ so sánh với rất nhiều ngõ vào ra cùng điện áp tham chiếu.Có khối những port A, B, C, E và D

*

a. Chức năng các chân của portAChân RA0/AN0/ULPWU/C12IN0- (2): tất cả 4 chức năng:+ RA0: xuất/ nhập số – bit thứ 0 của port A.+ AN0: ngõ vào tựa như của kênh sản phẩm 0.Chân RA1/AN1/C12IN1- (3): tất cả 3 chức năng:+ RA1: xuất/nhập số – bit lần thứ nhất của port A.+ AN1: ngõ vào tương tự của kênh thứ 1 bàn chân RA2/AN2/VREF-/CVREF/C2IN+ (4): gồm 5 chức năng:+ RA2: xuất/nhập số – bit thứ 2 của port A.+ AN2: ngõ vào giống như của kênh thứ 2.+ VREF-: ngõ vào năng lượng điện áp chuẩn (thấp) của bộ ADC.+ CVREF: điện áp tham chiếu VREF ngõ vào bộ so sánh. Chân RA3/AN3/VREF+/C1IN+ (5): gồm 4 chức năng:+ RA3: xuất/nhập số – bit máy 3 của port A.+ AN3: ngõ vào giống như kênh thứ 3.+ VREF+: ngõ vào năng lượng điện áp chuẩn chỉnh (cao) của cục A/D.+ C1IN+: ngõ vào dương của bộ so sánh C1.+ Chân RA4/TOCKI/C1OUT (6): bao gồm 3 chức năng: RA4: xuất/nhập số – bit trang bị 4 của port A.+ TOCKI: ngõ vào xung clock từ bên ngoài cho Timer0.+ C1OUT: ngõ ra bộ đối chiếu 1.+ Chân RA5/AN4/ SS / C2OUT (7): tất cả 4 chức năng:+ RA5: xuất/nhập số – bit thứ 5 của port A.+ AN4: ngõ vào tương tự kênh vật dụng 4. + SS : ngõ vào chọn lựa SPI tớ (Slave SPI device).+ C2OUT: ngõ ra bộ đối chiếu 2.  Chân RA6/OSC2/CLKOUT (14): gồm 3 chức năng:+ RA6: xuất/nhập số – bit sản phẩm công nghệ 6 của port A.+ OSC2: ngõ ra xấp xỉ thạch anh. Kết nối đến thạch anh hoặc bộ cộng hưởng.Chân RA7/OSC1/CLKIN (13): tất cả 3 chức năng.+ RA7: xuất/nhập số – bit sản phẩm công nghệ 7 của port A.+ OSC1: ngõ vào dao động thạch anh hoặc ngõ vào nguồn xung ở mặt ngoài.b. Tác dụng các chân của portBChân RB0/AN12/INT (33): gồm 3 chức năng:+ RB0: xuất/nhập số – bit máy 0 của port B.+ AN12: ngõ vào tương tự như kênh lắp thêm 12.+ INT: ngõ vào nhận biểu đạt ngắt ngoài.+ Chân RB1/AN10/C12IN3- (34): gồm 3 chức năng: RB1: xuất/nhập số – bit trước tiên của port B.+ AN10: ngõ vào tựa như kênh trang bị 10.+ C12IN3-: ngõ vào âm lắp thêm 3 của bộ đối chiếu C1 hoặc C2.+ Chân RB2/AN8 (35): tất cả 2 chức năng: RB2: xuất/nhập số – bit thứ hai của port B.+ AN8: ngõ vào tương tự kênh thứ 8.+ Chân RB3/AN9/PGM/C12IN2 (36): có 4 chức năng: RB3: xuất/nhập số – bit thứ 3 của port B.+ AN9: ngõ vào tương tự như kênh thứ 9.+ PGM: Chân có thể chấp nhận được lập trình năng lượng điện áp tốt ICSP.+ C12IN1-: ngõ vào âm thứ hai của bộ so sánh C1 hoặc C2+ Chân RB4/AN11 (37): có 2 chức năng: RB4: xuất/nhập số – bit thiết bị 4 của port B.+ AN11: ngõ vào tương tự như kênh đồ vật 11.+ Chân RB5/ AN13/T1G (38): gồm 3 chức năng: RB5: xuất/nhập số – bit vật dụng 5 của port B.+ AN13: ngõ vào tương tự như kênh sản phẩm 13.+ T1G (Timer1 gate input): ngõ vào Gate chất nhận được time1 đếm dùng để đếm phạm vi xung.+ Chân RB6/ICSPCLK (39): tất cả 2 chức năng:  RB6: xuất/nhập số.+ ICSPCLK: xung clock lập trình sẵn nối tiếp.+ Chân RB7/ICSPDAT (40): bao gồm 2 chức năng: RB7: xuất/nhập số.+ ICSPDAT: ngõ xuất nhập tài liệu lập trình nối tiếp.c. Tính năng các chân của portCChân RC0/T1OSO/T1CKI (15): gồm 3 chức năng:+ RC0: xuất/nhập số – bit thứ 0 của port C.+ T1OSO: ngõ ra của bộ xấp xỉ Timer1.+ T1CKI: ngõ vào xung clock từ phía bên ngoài Timer1.Chân RC1/T1OSI/CCP2 (16): có 3 chức năng:+ RC1: xuất/nhập số – bit lần thứ nhất của port C.+ T1OSI: ngõ vào của bộ xê dịch Timer1.+ CCP2: ngõ vào Capture2, ngõ ra compare2, ngõ ra PWM2. Chân RC2 /P1A/CCP1 (17): tất cả 3 chức năng:+ RC2: xuất/nhập số – bit thứ 2 của port C.+ P1A: ngõ ra PWM.+ CCP1: ngõ vào Capture1, ngõ ra compare1, ngõ ra PWM1. Chân RC3/SCK/SCL (18): gồm 3 chức năng:+ RC3: xuất/nhập số – bit đồ vật 3 của port C.+ SCK: ngõ vào xung clock thông liền đồng bộ/ngõ ra của cơ chế SPI.+ SCL: ngõ vào xung clock nối tiếp đồng bộ/ngõ ra của chính sách I2C. Chân RC4/SDI/SDA (23): gồm 3 chức năng:+ RC4: xuất/nhập số – bit thiết bị 4 của port C.+ SDI: ngõ vào tài liệu trong truyền dữ liệu kiểu SPI.+ SDA: xuất/nhập dữ liệu I2C. Chân RC5/SDO (24): gồm 2 chức năng:+ RC5: xuất/nhập số – bit lắp thêm 5 của port C.+ SDO: ngõ xuất tài liệu trong truyền dữ liệu kiểu SPI. Chân RC6/TX/CK (25): có 3 chức năng:+ RC6: xuất/nhập số – bit thứ 6 của port C.+ TX: ngõ ra phát dữ liệu trong cơ chế truyền bất đồng điệu USART.+ CK: ngõ ra cấp xung clock trong chế độ truyền đồng điệu USART. Chân RC7/RX/DT (26): tất cả 3 chức năng:+ RC7: xuất/nhập số – bit thiết bị 7 của port C.+ RX: ngõ vào nhận tài liệu trong cơ chế truyền bất nhất quán EUSART. + DT: ngõ phát với nhận tài liệu ở chính sách truyền nhất quán EUSART.d. Tính năng các chân của portD Chân RD0 (19): có 1 chức năng:+ RD0: xuất/nhập số – bit sản phẩm công nghệ 0 của port D. Chân RD1 (20): có 1 chức năng:+ RD1: xuất/nhập số – bit lần đầu tiên của port D.Chân RD2 (21): có một chức năng:+ RD2: xuất/nhập số – bit thứ 2 của port D. Chân RD3 (22): có 1 chức năng:+ RD3: xuất/nhập số – bit thứ 3 của port D. Chân RD4 (27): có 1 chức năng:+ RD4: xuất/nhập số – bit máy 4 của port D. Chân RD5/ P1B (28): tất cả 2 chức năng:+ RD5: xuất/nhập số – bit đồ vật 5 của port D.+ P1B: ngõ ra PWM. Chân RD6/ P1C (29): có 2 chức năng:+ RD6: xuất/nhập số – bit máy 6 của port D.+ P1C: ngõ ra PWM. Chân RD7/P1D (30): tất cả 2 chức năng:+ RD7: xuất/nhập số – bit đồ vật 7 của port D.+ P1D: ngõ ra bức tốc CPP1e. Tính năng các chân của portE Chân RE0/AN5 (8): bao gồm 2 chức năng:+ RE0: xuất/nhập số.+ AN5: ngõ vào tương tự 5. Chân RE1/AN6 (9): tất cả 2 chức năng:+ RE1: xuất/nhập số.+ AN6: ngõ vào tựa như kênh trang bị 6. Chân RE2/AN7 (10): tất cả 2 chức năng:+ RE2: xuất/nhập số.+ AN7: ngõ vào tương tự kênh sản phẩm công nghệ 7. Chân RE3/ MCLR /VPP (1): tất cả 3 chức năng:+ RE3: xuất/nhập số – bit thiết bị 3 của port E.+ MCLR : là ngõ vào reset tích cực mức thấp.+ VPP: ngõ vào nhấn điện áp lúc ghi tài liệu vào bộ lưu trữ nội flash.+ Chân VDD (11), (32):+ Nguồn hỗ trợ dương từ 2V đến 5V. + Chân VSS (12), (31):+ Nguồn hỗ trợ 0V.