一种基于CC2530单片机的无线超声波测距系统技术方案

本实用新型专利技术提供了一种基于CC2530单片机的无线超声波测距系统，该系统不受环境天气影响，无线通信距离远，制作简单方便，带温度补偿功能，测距精度高，可将测量到的距离值发送到接收设备上进行显示，以满足不同环境下的需求；其包括测量模块、显示模块，所述测量模块通过无线通信连接显示模块。

【技术实现步骤摘要】
—种基于CC2530单片机的无线超声波测距系统
本技术涉及单片机应用
，具体为一种基于CC2530单片机的无线超声波测距系统。
技术介绍
超声波测距不受天气、光线、电磁波等干扰，而且成本低廉、制造简单、操作方便，成为一种备受消费者青睐的非接触式测量技术，而现有的基于普通单片机的超声波测距系统虽然在很多方面应用范围广，但是在深井、高压、缺氧等恶劣环境中，由于人们不能直接处于这样的环境，所以无法直观地看到所测量的距离。
技术实现思路
针对上述问题，本专利技术提供了一种基于CC2530单片机的无线超声波测距系统，该系统不受环境天气影响，无线通信距离远，制作简单方便，带温度补偿功能，测距精度高，可将测量到的距离值发送到接收设备上进行显示，以满足不同环境下的需求。本技术所采用的技术方案是:其包括测量模块、显示模块，所述测量模块通过无线通信连接显示模块，其特征在于:所述测量模块包括单片机U1、温度传感器U2、超声波模块U3，所述温度传感器U2采用型号DS18B20数字温度传感器，所述超声波模块U3采用型号SRF06集成超声波传感器；所述显示模块包括单片机U4、数码管U5、发光二极管Dl、D2、蜂鸣器B1、三极管Q1?Q7、电阻R1?R10，所述单片机U1、U4均采用型号CC2530单片机，所述数码管U5采用型号3461BS共阳极4位数码管，所述三极管Q1?Q7均为PNP型8550三极管，所述发光二极管D1、D2为红色发光二极管，所述蜂鸣器BI为普通有源分体式蜂鸣器；所述温度传感器U2的3脚、超声波模块U3的I脚均接电源VDD，所述温度传感器U2的I脚、超声波模块U3的4脚均接地，所述温度传感器U2的2脚连接所述单片机Ul的P0_0脚，所述超声波模块U3的2、3脚分别对应连接所述单片机Ul的P0_1、P1_0脚，所述三极管Qf Q7的发射极均接所述电源VDD，所述数码管U5的11、7、4、2、1、10、5、3脚分别对应连接所述单片机 U4 的 P0_0、P0_1、P0_2、P0_3、P0_4、P0_5、P0_6、P0_7 脚，所述三极管 Ql?Q4 的集电极分别对应连接所述数码管U5的12、9、8、6脚，所述三极管Qf Q4的基极分别对应通过所述电阻R1?R4连接所述单片机U4的PlJK Pl_l、Pl_2、Pl_3脚，所述三极管Q5?Q7的基极分别对应通过所述电阻R5?R7连接所述单片机U4的Pl_4、Pl_5、Pl_6脚，所述三极管Q5、Q6的集电极分别对应连接所述发光二极管D1、D2的正极，所述三极管Q7的集电极与所述蜂鸣器BI的一端连接，所述发光二极管D1、D2的负极、蜂鸣器BI的另一端分别对应连接所述电阻R8、R9、RlO后接地，所述电源VDD为+3.3V电源。本技术的有益效果是，单片机Ul控制温度传感器U2获取环境的温度来修正超声波在空气中传播的速度，以及控制超声波模块U3工作，并通过自带的定时器计算超声波模块U3发送到接收的时间差乘以超声波速度并除以2得到精确的测量距离，然后单片机Ul通过无线通信方式将所得到的距离值发送给显示模块上的单片机U4，单片机U4控制数码管U5工作并将距离值显示在数码管U5上，而当距离值小于某个设定的阈值时，单片机U4控制发光二极管D1、D2闪烁和蜂鸣器BI报警，从而实现人机交互。【附图说明】图1是本技术的结构框图；图2是测量模块的电路连接图；图3是显示模块单片机U4的引脚图；图4是显示模块的电路连接图。【具体实施方式】如图1、图2、图3、图4所示，本技术包括测量模块1、显示模块2，测量模块I通过无线通信连接显示模块2，测量模块I包括单片机U1、温度传感器U2、超声波模块U3，温度传感器U2采用型号DS18B20数字温度传感器，超声波模块U3采用型号SRF06集成超声波传感器；显示模块2包括单片机U4、数码管U5、发光二极管Dl、D2、蜂鸣器B1、三极管Q1?Q7、电阻Rl?R10，单片机Ul、U4均采用型号CC2530单片机，数码管U5采用型号3461BS共阳极4位数码管，三极管Qf Q7均为PNP型8550三极管，发光二极管Dl、D2为红色发光二极管，蜂鸣器BI为普通有源分体式蜂鸣器；温度传感器U2的3脚、超声波模块U3的I脚均接电源VDD，温度传感器U2的I脚、超声波模块U3的4脚均接地，温度传感器U2的2脚连接单片机Ul的P0_0脚，超声波模块U3的2、3脚分别对应连接单片机Ul的P0_1、P1_0脚，三极管Q f Q7的发射极均接电源VDD，数码管U5的11、7、4、2、1、IO、5、3脚分别对应连接单片机 U4 的 P0_0、P0_1、P0_2、P0_3、P0_4、P0_5、P0_6、P0_7 脚，三极管 Ql?Q4 的集电极分别对应连接数码管U5的12、9、8、6脚，三极管Qf Q4的基极分别对应通过电阻R1?R4连接单片机U4的PlJK Pl_l、Pl_2、Pl_3脚，三极管Q5?Q7的基极分别对应通过电阻R5?R7连接单片机U4的Pl_4、Pl_5、Pl_6脚，三极管Q5、Q6的集电极分别对应连接发光二极管Dl、D2的正极，三极管Q7的集电极与蜂鸣器BI的一端连接，发光二极管D1、D2的负极、蜂鸣器BI的另一端分别对应连接电阻R8、R9、RlO后接地，电源VDD为+3.3V电源。本技术的工作过程是:测量模块I和显示模块2分别上电后，基于Zigbee协议的单片机U1、U4自动建立无线通信网络，无线通信网络建立之后，测量模块I的单片机Ul定时调用温度传感器U2程序进行环境温度的采集，如果温度变化超过1°C，则根据新的温度计算超声波的传播速度值，单片机Ul的P0_1脚的引脚电平设置为高电平，维持时间至少10us，然后将单片机Ul的P0_1脚置为低电平，并延时500ms时间等待中断，超声波模块U3的2脚连接单片机Ul的P0_1脚，当单片机Ul的P0_1脚上出现IOus以上的高电平信号时，超声波模块U3会自动发送8个40KZ的方波，并自动检测是否有信号返回，如果有信号返回则将超声波模块U3的3脚的电平被置为高电平，高电平持续的时间为超声波从发射到返回的时间，单片机Ul的P1_0脚连接超声波模块U3的3脚，设置单片机Ul的P1_0脚中断触发方式为边沿触发，当单片机Ul的P1_0脚出现沿跳变时(上升沿)，单片机Ul实时捕捉到该信号并进入到输入捕捉中断程序，在该中断程序中启动新的定时器工作；当单片机Ul的P1_0脚再次出现沿跳变时(下降沿)，单片机Ul又实时捕捉到该信号并再次进入到输入捕捉中断程序，第二次进入该程序时立刻读取定时器的数值，该数值即为超声波传输的时间，将超声波传输的时间乘以超声波速度再除以2，就可以得到所测距离，单片机Ul随后调用无线发送函数将距离值发送出去，显示模块2的单片机U4实时接收到单片机Ul发送过来的距离值，并将该距离值显示在数码管U5上，同时系统可设定一个测距报警阈值，当测量距离值小于这个测距报警阈值时，单片机U4控制发光二极管Dl、D2闪烁和蜂鸣器BI鸣叫报警；当测量距离值大于等于这个测距报警阈值时，单片机U4控制发光二极管D1、D2和蜂鸣器BI停止工作。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于CC2530单片机的无线超声波测距系统，其包括测量模块、显示模块，所述测量模块通过无线通信连接显示模块，其特征在于：所述测量模块包括单片机U1、温度传感器U2、超声波模块U3，所述温度传感器U2采用型号DS18B20数字温度传感器，所述超声波模块U3采用型号SRF06集成超声波传感器；所述显示模块包括单片机U4、数码管U5、发光二极管D1、D2、蜂鸣器B1、三极管Q1~Q7、电阻R1~R10，所述单片机U1、U4均采用型号CC2530单片机，所述数码管U5采用型号3461BS共阳极4位数码管，所述三极管Q1~Q7均为PNP型8550三极管，所述发光二极管D1、D2为红色发光二极管，所述蜂鸣器B1为普通有源分体式蜂鸣器；所述温度传感器U2的3脚、超声波模块U3的1脚均接电源VDD，所述温度传感器U2的1脚、超声波模块U3的4脚均接地，所述温度传感器U2的2脚连接所述单片机U1的P0_0脚，所述超声波模块U3的2、3脚分别对应连接所述单片机U1的P0_1、P1_0脚，所述三极管Q1~Q7的发射极均接所述电源VDD，所述数码管U5的11、7、4、2、1、10、5、3脚分别对应连接所述单片机U4的P0_0、P0_1、P0_2、P0_3、P0_4、P0_5、P0_6、P0_7脚，所述三极管Q1~Q4的集电极分别对应连接所述数码管U5的12、9、8、6脚，所述三极管Q1~Q4的基极分别对应通过所述电阻R1~R4连接所述单片机U4的P1_0、P1_1、P1_2、P1_3脚，所述三极管Q5~Q7的基极分别对应通过所述电阻R5~R7连接所述单片机U4的P1_4、P1_5、P1_6脚，所述三极管Q5、Q6的集电极分别对应连接所述发光二极管D1、D2的正极，所述三极管Q7的集电极与所述蜂鸣器B1的一端连接，所述发光二极管D1、D2的负极、蜂鸣器B1的另一端分别对应连接所述电阻R8、R9、R10后接地，所述电源VDD为+3.3V电源。...

【技术特征摘要】
1.一种基于CC2530单片机的无线超声波测距系统，其包括测量模块、显示模块，所述测量模块通过无线通信连接显示模块，其特征在于:所述测量模块包括单片机U1、温度传感器U2、超声波模块U3，所述温度传感器U2采用型号DS18B20数字温度传感器，所述超声波模块U3采用型号SRF06集成超声波传感器；所述显示模块包括单片机U4、数码管U5、发光二极管Dl、D2、蜂鸣器B1、三极管Q1?Q7、电阻R1?R10，所述单片机Ul、U4均采用型号CC2530单片机，所述数码管U5采用型号3461BS共阳极4位数码管，所述三极管Q1?Q7均为PNP型8550三极管，所述发光二极管D1、D2为红色发光二极管，所述蜂鸣器BI为普通有源分体式蜂鸣器；所述温度传感器U2的3脚、超声波模块U3的I脚均接电源VDD，所述温度传感器U2的I脚、超声波模块U3的4脚均接地，所述温度传感器U2的2脚连接所述单片机Ul的P0_0脚，所述超声波模块...

【专利技术属性】
技术研发人员：夏伏洋，
申请(专利权)人：无锡科技职业学院，
类型：新型
国别省市：江苏;32