基于Arduino的簡易超聲波測距儀系統設計

摘 要：超聲波測距儀主要由測距模塊，顯示模塊，語音報警模塊以及掃描裝置的驅動模塊構成，利用Processing為本次設計的掃描裝置的開發環境，并結合Arduino等硬件設計實現上、下位機交互系統。對已搭建的測距系統進行了實驗調試，并對實驗結果進行了分析。結果表明所設計的超聲波測距儀簡易、可行，具有實用價值。

關鍵詞：超聲波測距；Arduino；掃描；語音報警

一、引言

超聲波測距相對于其他測距方式具有測距精確操作簡單等一系列特點，所以其在日常生活中有廣闊的發展空間[1]。整個測距儀系統分成兩部分，包括51單片機等模塊組成的測距電路，和Arduino UNO R3開發板等模塊組成的掃描裝置。

二、硬件系統設計

（一）硬件構架

本系統主要包括EM78P153開發板、顯示模塊、CLB-LDV7語音識別模塊、超聲波測距模塊、SYN6288語音合成模塊、SG90舵機云臺以及Arduino UNO R3開發板。

（二）主控選擇

超聲波測距儀主控選擇EM78P153開發板，其性能穩定，功耗小，價格低廉，內部集成RAM、ROM、計數器以及定時器等資源，使用方便[2]。

（三）數碼管顯示電路設計

該超聲波測距儀使用數碼管顯示電路包括51單片機最小系統、四位共陰極數碼管以及74HC138譯碼器，如圖1所示。

（四）語音識別模

該語音識別模塊作為整個系統的核心控制模塊，對于測距儀的啟動、暫停、停止以及報警功能起著至關重要的作用。該模塊采用的主控MCU為STC11L32XE單片機，語音識別功能采用LD3320語音識別芯片。

將該語音合成合成模塊可與STC11L32XE單片機模塊之間通過一個標準串行UART串行通訊的接口相連接。……