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MCU應用專欄

應用HT46R23微控制器 實現超音波測距模組

文‧陳源林/黃柏樵/王崇安 發布日期:2008/01/02

本文以HT46R23微控制器實現精密超音波測距模組的設計,並利用微控制器的I2C通訊功能將測得資料傳回主機,另搭配一顆電子式可清除程式化唯讀記憶體(EEPROM)用以記錄模組之位址(Address),此模組可由使用者設定位址編號(Address ID),同時可設定測距電路之Offset及Gain以適合各種場所使用。超音波發射訊號由HT46R23控制,接收訊號經LM833比較器檢波後由HT46R23檢出並計算出距離,經由資料處理後由LED顯示距離資料,並將資料經由I2C通訊功能回傳。

整體來說,超音波的應用範圍,可歸納為下列幾項,第一為利用超音波進行探測,如聲納、魚群探勘、海底探勘、流速流量計、測距。第二是利用超音波於動力驅動,如超音波馬達。第三是利用超音波於訊號感測上,如超音波壓力感測、超音波膜厚感測、超音波加速度感測、超波震動感測。第四是利用超音波於工業加工,如超音波金屬焊接、超音波塑料焊接、超音洗淨機、超音波霧化器、超音波加溼器。最後是利用超音波於醫療設備,如超音波熱療、超音波影像掃描、超音波碎石機、超音波顯微鏡。本文著重於超音波測距的電路設計與軟體程式規畫同時以精密量測為目標,經實驗結果可獲得精密測距結果。  

超音波測距電路如圖1所示,本電路以HT7550-1穩壓晶片提供5伏特電源,並以HT46R23為核心,再搭配一顆EEPROM(AT93C46)以記錄模組之Address,此模組可經由S1、S2與S3設定Address ID,同時可設定測距電路的Offset及Gain。超音波發射訊號由HT46R23控制,接收訊號經LM833檢波後由HT46R23檢出並計算得出距離,經由資料處理後由LED顯示距離資料同時可將資料經由I2C通訊功能回傳主機。

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