Les capteurs à ultrasons sont utilisés pour détecter l'objet, mesurer la distance de l'objet et ont de nombreuses applications. Cet article traite du circuit de la Capteur de détection d'objets par ultrasons utilisant des microcontrôleurs 8051 . Le capteur à ultrasons fournit la méthode la plus simple de détection d'objets et donne la mesure parfaite entre des objets stationnaires ou en mouvement. Le capteur mesure le temps nécessaire au retour de l'écho sonore et l'envoie au microcontrôleur sous forme d'impulsion de largeur variable.
Circuit de détection d'objets par ultrasons
Ce circuit est conçu pour démontrer la détection d'un objet avant le transducteur ultrasonique . Un transducteur ultrasonique se compose d'un émetteur et un récepteur. L'émetteur produit une onde sonore de 40 KHz tandis que le récepteur détecte l'onde sonore de 40 KHz et la convertit en signaux électriques qui sont transmis au microcontrôleur.
Schéma fonctionnel du circuit de détection d'objets
Schéma fonctionnel du circuit de détection d'objets par ultrasons
Exigences matérielles
- Module de capteur à ultrasons
- Microcontrôleur 8051
- LCD
- LED
- Cristal
- Transistors, diodes, condensateurs et résistances
- Transformateur
- Régulateur de tension
- Pistolet magnétique
Logiciels requis
- Logiciel Keil IDE
- Intégré C
Circuit de détection d'objets par ultrasons
Circuit de détection d'objets par ultrasons
Procédure de travail
Ce circuit est conçu avec un micro-contrôleur 8051 et un capteur à ultrasons . Le capteur transmet les ondes sonores ultrasoniques de kHz. Lorsqu'un objet ou un obstacle passe devant le capteur, les ondes sonores sont réfléchies. Ensuite, le récepteur détecte l'onde sonore kHz.
Le circuit convertit les signaux sonores en signaux électriques qui sont envoyés au microcontrôleur interfacé. Le microcontrôleur reçoit les signaux et actionne la sortie pour prendre les mesures appropriées. L'écran LCD interfacé avec le microcontrôleur permet d'afficher l'état du module.
Ce projet peut être amélioré pour calculer la distance de l'objet et trouver l'emplacement de l'objet.
Capteur à ultrasons
Le capteur à ultrasons envoie une impulsion sonore à haute fréquence et calcule le temps nécessaire pour que l'écho du son revienne.
Capteur à ultrasons
La vitesse du son est d'environ 341 mètres par seconde dans l'air. Le capteur utilise la vitesse du son dans l'air et le temps mis par le capteur pour transmettre et recevoir le son pour calculer la distance. Détecte ainsi l'objet et trouve l'emplacement de l'objet.
Distance = temps X (vitesse du son) / 2
Le son doit voyager du capteur à l'objet et le retourner, donc divisez la vitesse par 2.
Connexion
- Vcc: tension d'entrée +5 V
- GND: masse externe
- Déclenchement: broche numérique 2
- Écho: broche numérique 2
La broche Trig est utilisée pour envoyer les signaux et la broche Echo est utilisée pour écouter les signaux de retour.
Remarque: lors de l'installation, connectez d'abord la borne GND, sinon le module peut être endommagé.
Caractéristiques
- Tension d'entrée: 5 V DC
- Courant statique:<2 mA
- Tension de sortie: 5 V haut et 0 V bas
- Portée de détection: 2 cm à 500 cm
- Dimensions: 3,4 x 2 x 1,5 cm
- Signal de déclenchement d'entrée: impulsion TTL 10 us
- Signal d'écho: signal de sortie TTL PWM
Avantages
- Fournit une mesure de distance précise et sans contact dans une plage de 2 cm à 3 m.
- La mesure par ultrasons fonctionne dans toutes les conditions d'éclairage, d'où un complément pour le détecteur d'objet infrarouge.
- L'indicateur LED de rafale indique les mesures en cours.
- L'en-tête à 3 broches facilite la connexion à la carte de développement directement ou avec un câble d'extension sans aucune soudure.
Applications du capteur à ultrasons
Utilisé pour développer des systèmes de sécurité, des expositions animées interactives, systèmes d'aide au stationnement et la navigation robotique.
Microcontrôleur 8051
Un microcontrôleur est une puce hautement intégrée ou un microprocesseur avec tous les périphériques tels que la RAM, la ROM, les ports d'E / S, les minuteries ADC, etc. sur une seule puce. Il s'agit d'une puce dédiée appelée ordinateur monopuce.
Le microcontrôleur 8051 est un microcontrôleur 8 bits populaire. Il est basé sur le noyau 8 bits CISC de l'architecture Harvard. Il est disponible sous forme de puce à broches DIP à 40 broches et fonctionne avec une entrée CC de 5 volts.
Schéma fonctionnel du microcontrôleur 8051
Schéma fonctionnel du microcontrôleur 8051
Principales caractéristiques du microcontrôleur 8051
- Mémoire programme intégrée de 4 Ko (ROM et EPROM).
- Mémoire de données intégrée de 128 octets (RAM).
- Bus de données 8 bits, bit d'adresse 16 bits et deux temporisateurs 16 bits T0 et T1
- 32 registres à usage général de 8 bits et 5 interruptions.
- Quatre ports parallèles chacun de 8 bits avec un total de 32 lignes d'E / S.
- Un compteur de programme 16 bits, un pointeur de pile et un pointeur de données 16 bits.
- Un cycle d'instruction de microseconde avec un cristal de 12 MHz.
- Un port de communication série duplex terne.
Description des broches
Le microcontrôleur 8051 est disponible en configuration DIP 40 broches. Parmi 40 broches, 32 broches sont attribuées pour quatre ports parallèles P0, P1, P2 et P3, chaque port occupant 8 broches. Les broches restantes sont VCC, GND, XTAL1, XTAL2, RST, EA et PSEN.
Un oscillateur à quartz est connecté entre les broches XTAL1 et XTAL2 avec une valeur de condensateur 30pF. Si une source autre que l'oscillateur à quartz est utilisée, les broches XTAL1 et XTAL2 restent ouvertes.
Communication série dans le microcontrôleur 8051
Le microcontrôleur 8051 a deux broches pour transférer et recevoir les données via une communication série. Ces deux broches font partie d'un port P3 (P3.0 et P3.1).
Ces broches sont compatibles TTL et nécessitent donc un pilote de ligne pour les rendre compatibles RS232. MAX232 est utilisé comme pilote de ligne. La communication série est contrôlée par un registre 8 bits appelé registre SCON.
Applications du circuit de détection d'objets par ultrasons
- Ce projet peut être utilisé pour des applications telles que la photographie animalière (déclencheur de caméra à détection de mouvement), la surveillance des zones de sécurité, etc.
- Nous pouvons mesurer avec précision les distances avec le circuit de détection d'objets par ultrasons.
- Ce circuit peut être utilisé comme alarme antivol.
- Utilisé pour développer des systèmes de sécurité, des expositions animées interactives, des systèmes d'aide au stationnement et une navigation robotisée.
Ainsi, il s'agit de créer un circuit de détection d'objets par ultrasons à l'aide du microcontrôleur 8051. Nous espérons que vous avez une meilleure compréhension de ce concept. De plus, toute question concernant ce sujet ou projets basés sur la technologie sans fil , veuillez donner vos précieuses suggestions en commentant la section des commentaires ci-dessous.
