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基于AT89C52的多超声信号融合处理系统设计

发布时间:2021-12-29 00:28   浏览次数:次   作者:真人平台手机版app
本文摘要:1章节目录在搬运机器人成像激光测距网站导航中,单一的超音波感应器因其起飞角等原有的匮乏很困难对自然环境的全方位观察。因此结合实际,常常选用很多的成像感应器列阵。殊不知,专业对于这类状况设计方案的数据收集处置服务平台却非常少。 另外,在长距离精确测量时,成像单脉冲信号很暗淡并遭受了较小噪音阻拦。在这类状况下,传统式的根据电路方式的成像测距仪难以搭建单脉冲的提纯,常常造成 出错。罢了有的根据PC机的数据采集卡却又带来了便携式和适用范围劣的难题[1]。

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1章节目录在搬运机器人成像激光测距网站导航中,单一的超音波感应器因其起飞角等原有的匮乏很困难对自然环境的全方位观察。因此结合实际,常常选用很多的成像感应器列阵。殊不知,专业对于这类状况设计方案的数据收集处置服务平台却非常少。

另外,在长距离精确测量时,成像单脉冲信号很暗淡并遭受了较小噪音阻拦。在这类状况下,传统式的根据电路方式的成像测距仪难以搭建单脉冲的提纯,常常造成 出错。罢了有的根据PC机的数据采集卡却又带来了便携式和适用范围劣的难题[1]。

文中解读的基于单片机的数据信号搜集处置系统软件,对于上述所说情况,应用了八地下通道设计方案以适合多成像感应器信号的搜集,并引入了数据信号解决优化算法,根据对成像单脉冲信号的数据处置,能够精确地检验单脉冲,顺利完成高精密激光测距的每日任务。此外根据该服务平台进行的多感应器数据预处理处置促使搬运机器人能够获得更为精准的自然环境信息内容,提高了自然环境感观的工作能力。2系统硬件配置电路设计图纸1系统构造框架图如图所示1下图,系统软件的关键硬件配置组成还包含:前端开发暗淡信号调养控制模块、A/D切换控制模块、微处理器控制模块、储存器控制模块、串行通信通信控制模块及其扩展控制模块等。

好几个超音波超声波换能器出示的单脉冲信号輸出系统软件后,历经分别前端开发调养电路处置,抽样转换变成数据信号,随后储放在至系统软件SRAM处理芯片中。AT89C52单片机设计从SRAM处理芯片中获取数据并进行单脉冲提纯处置及其多路结合处置,最终依据务必将事件处理根据RS-232通信接口送至上台PC机。另外,PC机的控制代码还可以根据该控制模块传送给单片机设计。

2.1暗淡信号调养电路在一般状况下,成像单脉冲信号十分暗淡,切换电信号的幅度值也较小,必不可少应用功率放大的放缩电路。另外,简易的办公环境又促使成像单脉冲信号中包含了较多的噪音阻拦。

因而在设计方案调养电路时,既要进行信号的放缩又要保证必需的过滤处置。因为系统软件要对好几个成像感应器信号进行即时处置,因此设计方案了八地下通道按段的调养电路。

每一个地下通道如图2下图。电路应用二级AD企业的性能卓越、极低失调电压运放电路OP07串连搭建信号的放缩,并应用LM741处理芯片顺利完成较低通滤波处置。在其中,在信号放缩的第二级上设计方案了2个仪器设备电阻器R5和R6,其作用各自作为放缩倍率和零点改变的调节,以适合信号的下一步处置。图2暗淡信号调养电路成像单脉冲信号历经调养电路后,八个键入尾端(地下通道一至地下通道八)将依次相接到A/D转化器的八个仿真模拟信号輸出尾端,以顺利完成信号的AD转换处置。

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2.2A/D切换电路A/D切换电路应用了MAXIM企业开售的8位8地下通道髙速AD转换处理芯片MAX158[2]。该处理芯片具有切换速度更快、功能损耗较低、精密度高特性。每地下通道切换時间仅有所为2.5s,必须合乎搬运机器人网站导航时动态性信号解决的回绝。

MAX158处理芯片的外界仿真模拟信号輸出尾端AIN1-AIN8各自相接八路来源于信号调养电路的成像单脉冲信号,DB0-DB7尾端为切换結果的三态数据信息油压缓冲器键入尾端,相接AT89C52单片机设计的八位手机充电线。尾端为剧中选信号輸出尾端,剧中选信号来源于单片机设计的P1.4脚。REF 和REF-为参考工作电压的正负輸出尾端(各自相匹配仅有所为1和全为0的键入),相接 9V规范工作电压和GND。

A0-A2尾端操控了处理芯片內部的多通道开关电源。MAX158依据这三个端口号的輸出信号随意选择地下通道,并答复地下通道模拟量输入进行跟踪和保持。

MAX158处理芯片获得了二种各有不同的工作方式,即MODE0和MODE1。系统软件应用MODE1生产流水线读值方法,工作中时钟频率如图所示3下图:一个读信号(置端和尾端为低电频)不容易起动一个新的切换,并直接所取踏入一次切换的結果。2个读信号至少间距2.5s以确保数据的切换和载入。

端在尾端或端降低沿改以上拉电阻,并在一次切换全过程完成时经常会出现低电频。2.3微处理器控制模块系统软件应用的AT89C52型单片机设计带有8KB的Flash程序存储器、256字节数的RAM、具有32根I/O线、3个可编程控制器计时器[3]。相比其他类型单片机设计来讲,AT89C52单片机设计具有较多的片内資源,既保证了数据处理方法编码的储存空间,又必须在非常少外场电路的状况下包括功能齐全的信号搜集系统软件。

系统软件一部分电路相接如图4下图。图4系统软件一部分电路相接图2.4储存器控制模块因为系统软件要动态性搜集多通道感应器信号,对数据储存回绝较小。因而大家配搭了可储存256K*8位信息内容的DCM8256处理芯片。

DCM系列产品高速数据不融解储存器,具有容积精巧,阅读/写成速度更快(超过100ns、均值50ns),阅读/写成方法比较简单的优势,可在-40℃- 85℃溫度下可靠工作中,而且即便 在有相近阻拦的状况下(如磁场、开关电源急遽反复起伏等),也可以超出万无一失存留数据信息的实际效果,因此十分适合搬运机器人野外工作的务必。因为AT89C52单片机设计的仅次传输速度室内空间为64K,而DCM8256的室内空间为256K,因此要对传输速度进行扩展。

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详细地址扩展的方法有二种,一种方式是DCM8256的较低16位详细地址必需与MPU的详细地址线联接,而低俩位详细地址由硬件配置逻辑性搭建;另一种方式是运用MPU的I/O口进行扩展。第一种方式尽管闲置不用I/O資源较较少,但电路简易,务必附加的硬件配置。

系统软件应用第二种方式,如图4右半一部分下图,将DCM8256处理芯片的A16尾端和A17尾端各自相接到AT89C52单片机设计的P1.6尾端和P1.7尾端,剧中选信号接到P1.5端出。传输速度作业者能够根据比较简单的电脑编程来搭建。2.5串口通讯控制模块在搬运机器人成像激光测距网站导航中,成像激光测距的結果要上传至搬运机器人的主CPU,由其操控智能机器人采取有效的防范措施;主CPU还要发送至命令操控成像数据信息的搜集和处置。因而单片机设计和主CPU中间的通信是全部系统软件必不可少的一个构成部分。

在大家的系统软件中,AT89C52单片机设计为下位机,搬运机器人主CPU为上位机软件,二者根据RS-232串行接口对接或上传数据信息和命令。在这里,系统软件用以了搭建脉冲信号切换处理芯片MAX232来进行RS232C/TTL电平切换。


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