1、沈阳航空 航天大学 电子 信息 工程 学院 毕业设计（ 外文翻译 ） - 1 - H8/300L 超声波测距仪 （ 原文 出处： http:/ 第 1 页 -第 15 页 ） 介绍 该应用说明介绍了一种使用 H8/38024 SLP MCU 的测距仪。由单片机产生 40KHz方波，通过超声波传感器发射出去。反射的超声波被另外一个传感器接收。有效距离为 6cm 到 200cm。 1. 理论 1.1 概况 在这篇应用说明中， H8/38024F 微处理器是作为目标设备被使用的。由于简单的可移植性，超声波测距仪使用的软件为 C 语言。 超声波是频率高于可听音的一切高于 20kHz 的声波。用于医疗
2、诊断和影像的超声波，频率延长和超过了 10 兆赫兹，高的频率有短的波长，这使得超声波从物体反射回来更容易。不幸的是，极高的频率难以产生和测量。对超声波的检测与测量主要是通过压电式接收机进行的。 超音波普遍应用于防盗系统、运动探测器和车载测距仪。其他应用包括医疗诊断 (人体成像 )，清洁 (去除油脂和污垢 )，流量计 (利用多普勒效应 )，非破坏性试验 (检测材料缺陷 )，焊接等各个方面。 1.2 软件实施 距离的计算要测量超声波传感器接收到回波的时间。理想的被测对象应该有一个大的面积而且不吸收超声波。 在这个应用说明中使用了 38024f 的 CPU 电路板。图 1 展示超声波测距仪的工作原理
3、， tmofh (脚 63 )是用来传送 0.5ms 的 40kHz 的超声波， irq0 ( pin72 ) 是用来探测沈阳航空 航天大学 电子 信息 工程 学院 毕业设计（ 外文翻译 ） - 2 - 反射波的。发送超声波后 ， 计时器 C 开始追踪 Timer Counter C (TCC)的计数数目 ， 以计算物体的距离。 图 1.测距仪工作原理 1.2.1 发射超声波 定时器 F 是一个 具有 内置式输出比较功能 16 位计数器， 它还可以用来作为两个独立的 8 位定时器 FH 和 FL，这里， 定时器 F 是作为两个独立的 8 位定时器 使用。计时器的 FL 被 初始化 为产生中断，
4、而 FH 在比较 匹配发生时 触发 了 tmofh 的 输出 电平 。 表 1 计时器 F 的时钟选择 对于 为定时器的 FL，选定 内部时钟 /32。 输出比较 寄存器 FL 装载数据 初值为沈阳航空 航天大学 电子 信息 工程 学院 毕业设计（ 外文翻译 ） - 3 - HFF。 因此 ,外 部 定时器每 1.67msec 产生一个中断 ， 计算如下 ： /2 晶振频率 ，计时器 FL 内部时钟周期 = 322晶振频率 = 64MHz8304.9 =153.6kHz 中断周期 = 256kHz6.153 1 =1.67msec 每 隔 65msec 开始发射 一次 超声波 ， 计时器 FL
5、 须中断近 39 次 ( 65msec / 1.67msec = 39 )， 才开始 传送。 表 2 功能选择 FH 产生 40kHz 的超声波信号，当计数 FH (TCFH)的值达到输出比较寄存器FH(OCRFH)的值时， TMOFH 被触发 ， 输出比较寄存器 FH 的值如下计算 。 FH 内部时钟选择为 /4。 计时器 FH 内部时钟周期 =421晶振频率=MHz8304.9 8=0.814 sec， 对于 40kHz 信号，TMOFH 需要每 12.5 s 触发一次： (1/40kHz)/2 输出比较寄存器 FH(OCRFH)： OCRFH=sec814.0 sec5.12 =15.36 15 因此 , 0CRFH 装载 H0F。 . 软件的延时是用来 在把 63 管脚 转换成 I/O 口 P32 以停止发送之前， 发送 0.5ms的超声波的 。表 2 显示了 模式 寄存器 3 的端口设置，选择管脚的功能为 I/O 口或者TMOFH 输出口。 1.2.2 定时器 C 初始化 发送完超声波后，定时器 C 打开，对超声波的回波时间进行计时。定时器 C 被设置为自动 重 载，随 /64 的内部时钟向上计时。表 3 显示了定时器模式寄存器 C 的
