Cảm trở nên siêu âm HC-SR04 (Ultrasonic Sensor) được thực hiện rất phổ cập để xác định khoảng cách vì RẺ và CHÍNH XÁC. Cảm phát triển thành HC-SR04 sử dụng sóng rất âm và hoàn toàn có thể đo khoảng cách trong khoảng từ 2 -> 300cm, với độ đúng mực gần như chỉ nhờ vào vào biện pháp lập trình.

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

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

Liên hệ làm cho Đồ án với Mạch điện tử

FB : Huỳnh Nhật Tùng

Mục lục

1 1. Linh kiện quan trọng làm mạch đo khoảng cách bằng cảm biến siêu âm1.1 1.1 Vi tinh chỉnh 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 đến mạch đo khoảng cách bằng cảm ứng siêu âm2 2. Giải đáp đồ án cảm trở nên siêu âm SRF04 tiếp xúc Pic16F hiển thị LCD1602 4 4. Vậy thể buổi giao lưu của mạch đo khoảng cách bằng cảm ứng 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 trong 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 kế tiếp phát triển lên các dòng khác nhau như:Pic10FPic12FPic16FPic18FPic24FPic32F

Vi xử lý có rất nhiều loại ban đầu từ 4 bit cho đến 32 bit, vi giải pháp xử lý 4 bit bây giờ không còn nhưng mà vi xử trí 8 bit vẫn còn tuy nhiên đã có vi xử trí 64 bit.Lý vị sự trường thọ của vi giải pháp xử lý 8 bit là cân xứng với một số yêu cầu tinh chỉnh và điều khiển trong công nghiệp. Các vi cách xử trí 32 bit, 64 bit thường sử dụng cho các laptop vì cân nặng dữ liệu củamáy tính không nhỏ nên cần các vi xử lý càng mạnh khỏe càng tốt.Các hệ thống điều khiển vào công nghiệp sử dụng những vi xử lý 8 bit hay 16 bit như hệ thống điện của xe cộ hơi, khối hệ thống điều hòa, hệ thống điều khiển các dây chuyền sản xuất, …

Có 35 lệnh đơn.Thời gian thực hiện toàn bộ các lệnh là một trong chu kì máy, ngoại trừ lệnh rẽ nhánh là 2.Tốc độ hoạt động:+ Ngõ vào xung clock có tần số 20MHz.+ Chu kì lệnh tiến hành lệnh 200ns.Có những nguồn ngắt.Có 3 hình dáng định add trực tiếp, gián tiếp và tức thời. c. Kết cấu đặc biệt của vi điều khiểnBộ xấp xỉ nội chính xác+ sai số ± 1%+ có thể lựa chọn tần số tự 31 kHz mang đến 8 Mhz bằng phần mềm.+ cùng hưởng bởi phần mềm.+ Chế độ bước đầu 2 cấp tốc độ.+ Mạch phát hiện nay hỏng dao động thạch anh cho những ứng dụng quan tiền trọng.+ tất cả chuyển mạch nguồn xung clock trong vượt trình hoạt động để tiết kiệm ngân sách công suất.Có chính sách ngủ để tiết kiệm ngân sách công suất.Dãy điện áp hoạt động rộng trường đoản cú 2V đến 5,5V.Tầm nhiệt độ thao tác theo chuẩn công nghiệp.Có mạch reset khi gồm điện (Power On Reset – POR).Có bộ định thời chờ định hình điện áp khi mới có điện (Power up Timer – PWRT) và cỗ định thời ngóng dao động vận động ổn định khi new cấp năng lượng điện (Oscillator Startup Timer – OST).Có mạch auto reset lúc phát hiện nay nguồn điện cấp bị sụt giảm, cho phép lựa chọn bằng phần mềm (Brown out Reset – BOR). Có bộ định thời giám sát (Watchdog Timer – WDT) dùng dao động trong chip cho phép bằng phần mềm (có thể định thời lên đến mức 268 giây). Đa vừa lòng ngõ vào reset cùng với ngõ vào gồm điện trở kéo lên.Có đảm bảo an toàn code vẫn lập trình.Bộ nhớ Flash được cho phép xóa và lập trình 100,000 lần.Bộ lưu giữ Eeprom cho phép xóa và lập trình 1,000,000 lần và rất có thể tồn tại trên 40 năm.Cho phép đọc/ghi bộ nhớ chương trình lúc mạch hoạt động.Có tích phù hợp mạch gỡ rối.d. Cấu trúc nguồn công suất thấp Chế độ chờ: loại tiêu tán khoảng chừng 50nA, sử dụng nguồn 2V.Dòng hoạt động.+ 11µA sinh hoạt tần số chuyển động 32kHz, sử 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:

e. Cấu trúc ngoại viCó 35 chân I/O cho phép lựa tính hướng độc lập:+ từng ngõ ra có thể nhận/cấp mẫu lớn khoảng tầm 25mA nên rất có thể trực tiếp điều khiển và tinh chỉnh led + Có các port báo ngắt khi có thay đổi mức logic.+ Có các port gồm 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:+ bao gồm 2 bộ đối chiếu điện áp tương tự+ tất cả module nguồn tích điện áp tham chiếu có thể lập trình.+ gồm nguồn năng lượng điện áp tham chiếu thắt chặt và cố định có giá chỉ trị bởi 0,6V.+ Có những ngõ vào và những ngõ ra của bộ so sánh điện áp.+ Có chính sách chốt SR.Có bộ biến hóa tương tự lịch sự số: Có 14 bộ biến hóa tương từ với độ sắc nét 10 bit.Có timer0: 8 bit hoạt động định thời/đếm xung ngoại tất cả bộ phân tách trước có thể lập trình.Có timer1:+ 16 bit chuyển động định thời/đếm xung ngoại tất cả bộ phân tách trước hoàn toàn có thể lập trình.+ tất cả ngõ vào cổng của timer1 để có thể điều khiển timer1 đếm trường đoản cú tín hiệu mặt ngoài.+ có bộ giao động công suất thấp gồm tần số 32kHz.Có timer2: 8 bit chuyển động định thời với thanh ghi chu kỳ, gồm bộ phân tách trước và phân chia sau.Có module capture, compare cùng điều chế xung PWM+ nâng cao+ có bộ capture 16 bit rất có thể đếm được xung cùng với độ phân giải tối đa là 12,5ns.+ bao gồm bộ pha trộn xung PWM với số kênh ngõ ra là 1, 2 hoặc 4, có thể lập trình với tần số lớn số 1 là 20kHz.+ bao gồm ngõ ra PWM điều khiển lái.Có module capture, compare cùng điều chế xung PWM+ tất cả bộ capture 16 bit có thể đếm được xung cùng với chu kỳ cao nhất là 12,5ns.+ bao gồm bộ đối chiếu 16 bit rất có thể so sánh xung đếm cùng với chu kỳ lớn số 1 là 200ns+ tất cả bộ pha chế xung PWM hoàn toàn có thể lập trình cùng với tần số lớn số 1 là 20kHz.Có thể lập trình trên bo ISP thông qua 2 chân.Có module truyền tài liệu nối tiếp nhất quán MSSP hổ trợ chuẩn truyền 3 dây SPI, chuẩn I2C nghỉ ngơi 2 chế độ chủ với tớ. f. Kết cấu của vi điều khiển

những 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 mang đến 5 các loại khác nhau.Có khối bộ lưu trữ ngăn xếp 8 cấp cho (8 màn chơi stack).Có khối bộ lưu trữ Ram cùng rất thanh ghi FSR để tính toán tạo địa chỉ cửa hàng cho 2 giải pháp truy xuất loại gián tiếp cùng trực tiếp.Có thanh ghi lệnh (Instruction register) dùng để lưu mã lệnh nhấn về từ bộ nhớ chương trình.  g. Cấu hình bên trong của vi điều khiển

gồm thanh ghi tâm lý (status register) cho thấy thêm trạng thái sau khi giám sát và đo lường của khốiALU.Có thanh ghi FSR.Có khối ALU cùng rất thanh ghi working tuyệt thanh ghi A để xử lý dữ liệu.Có khối giải mã lệnh và điều khiển và tinh chỉnh (Instruction Decode & Control).Có khối xê dịch nội (Internal Oscillator Block).Có khối xấp xỉ kết nối cùng với 2 ngõ vào OSC1 và OSC2 để tạo dao động.Có khối những bộ định thời khi cấp điện PUT, gồm bộ định thời chờ xấp xỉ ổn định, gồm mạch reset khi bao gồm điện, tất cả bộ định thời giám sát watchdog, gồm mạch reset lúc phát hiện nay sụt bớt nguồn.Có khối bộ giao động cho timer1 gồm 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 tài liệu đồng bộ/bất đồng điệu nâng cao.Có khối truyền dữ liệu đồng điệu MSSP cho SPI và I2C.Có khối bộ lưu trữ Eeprom 256 byte và thanh ghi quản lý add EEADDR và thanh ghi tài liệu EEDATA.Có khối biến hóa tín hiệu giống như sang số ADC.Có khối 2 bộ so sánh với nhiều ngõ vào ra với điện áp tham chiếu.Có khối những port A, B, C, E cùng D

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