基于声纳传感器和C8051F040的测距系统设计

4 系统调试及精度测量试验

4．1 系统调试

调试采用Tektronix Tds3034B四通道彩色数字示波器中的两个通道，检测出传感器INIT和ECHO两引脚波形跳变，如图4所示。可由两电平跳变之间的时间与单片机检测时间对比，检查捕捉计时程序是否准确。系统所测数据由CAN总线发出，调试时通过USB转CAN接口在电脑上接收到的数据，示波器检测到CAN总线上波形，如图5所示。

4．2 测量精度试验

为标定系统测量精度，用200 cm×100 cm×2 cm硬平木板作障碍物进行测量，并用钢卷尺测量实际距离。系统测量量程为15～1 070 cm。在45～500 cm范围内进行了误差分析试验，其结果如图6所示。由此可得测量系统的最大误差为2．34 cm，平均误差为0．49 cm。

5 结 语

在此，采用SensComp 600声纳传感器和单片机C8051F040设计实现了声纳测距，系统所需硬件少，测量量程为15～1 070 cm。在45～500 cm范围内，最大误差为2．34 cm。系统除用于测距外，还可用于障碍物检测、倾斜角度测量、车辆定位与导航和液位测量、农业物料检测等领域应用。 不足之处是单片机C8051F040功能非常多，但在此系统中未充分应用，因此还能利用C8051F040设计更多的功能，来以扩充该系统；此外，该系统的测量误差相对较大，可以在程序中进行误差补偿等处理，使系统测量精度更高。