基于无线单片机cc2510的多点超声波测距系统

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[摘要]无线单片机与超声波传感器的结合,可以实现多点距离的远程测量与无线监控。在分析如何利用
/ q# x) v% N3 F$ N( `+ @无线单片机CC2510来控制超声波测距模块进行距离测量的基础上,研究了在无线单片机CC2510上实现测量数据
的无线传输。该系统具有智能化的特点。

在人们越来越追求智能化的今天,距离的远程测量具有重要的意义。首先，它叮以不受测量环境的约
1 h: h% o( X0 B束,比如矿井深度的测量等。距离的远程测量,不用人们亲临现场,能够帮助人们实现对恶劣环境下的距离
. P4 j5 |- k; l% U" c, W进行测量。其次,距离的远程测氧可以不用人为的干预,实现测量的自动化，这样就可以为社会节省了一大
笔劳动力,提高了工作效率。除此之外，较之常见的人工测量,距离的远程测黾还有-一个优点,就是它的测量
, @. E- c( a* R方式很快捷,它的测量数据可以很轻易地被处理、读取和存储。而多点距离的远程测量,则具有更加深远的
- Z& Q$ A$ l+ X: v( D( r/ k1 S4 B意义。它将分布在不同位置的测量数据尤线发送到同-一个主控节点上，实现多路测量数据的无线采集。这
- \. n9 q6 s  V) N9 z" @4 i! w样,就可以在一个地方同时对不同位置的距离进行远程测量和无线监控。
6 o, i; A# [. J要实现多点距离的远程测量，就要要求它的处理器芯片必须同时具备测控功能和无线收发功能。随着
. y# d5 e/ T0 u% m, c无线单片机的出现,这样的处理器芯片已经在市场上露面。CC2510 就是其中的一-款。该芯片是一款基于
% [3 Q, h) Q& c: R# p, a8051内核的内带32 kB闪存和4 kB RAM的低功耗无线单片机,芯片内部集成了一个无线RF收发器
CC2500,在低功耗和低噪声方面具有很强的优势。
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" c5 Z- r6 N- |9 ]1 x5 X' F- @无线多点超声波测距系统(以4个分常点为例)的整体结构如图l。
整个系统由中心节点、路由节点和终端节点组成。中心节点通过串口与电脑相连，可以通过Pc软件显
示和查看信息，同时也町以通过PC软件对系统进行设置和控制。
各个终端节点由无线单片机CC2510和超声波传感器组成，负责对距离进行测量，并把测量的数据通过
无线单片机发送给中心节点。
3 |& s1 P3 I& Q8 ~9 z当终端节点与中心节点的距离太远(0 dB发射功率下，大于200 m)而导致中心节点不能直接与终端节
点通信时，可以在中问增加一级路巾节点，路由节点负责转发终端节点的数据给中心节点。

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2超声 波测距的原理及实现
, m( |( ?% o- x; a4 Q( Q2.1
超声波传感器的测距原理
超声波测距的方法有多种,如相位检测法、声波帳值检测法和渡越时间检测法等。相位检测法虽然精度
高,但检测范围有限;声波幅值检测法易受反射波的影响。本系统采用超声波渡越时间检测法,即测取超声
) g9 F9 R) v! e' I# o波从发射地至日的地传输所经过的时间,当超声波发生器发射出超声波,开始计时,到超卢波经空气传播至
2 [) ^! \2 U: v1 }5 E目标，再反射至超声波接收器,接收的信号引发外部中断,中断中停止计时,测得的传输时间为t。其测量原
理图如图2所示。
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超声波测距可以用模块实现
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