本人利用一些业余时间研究制做了基于MSP430f5438三维超声波测距仪的设计与制作，下面我就具体详细的论述一下产片的设计理念和制作过程，本产品以低功耗的MSP430F5438A为基础，MSP430F5438A作为主控芯片，用两个舵机作为三维的控制设备，上面加上超声波传感器作为产品的测距，之后把超声波测量到的数据用数码管显示，此产品可以实现三维空间的距离测量。舵机云台采用两个舵机控制，分别控制上下和左右，从而实现了三维测距.此产品的运动方向方位比较广泛，舵机云台可在X轴方向0——185度旋转，拨动遥杆电位器在Y轴方向运行的也可达0——185度。超声波测距准确性比较高，可以很好知道三维物体障碍物的具体位置。方便知道前方物体的具体方位。
这是MSP430F5438A的一些资料256K Flash，16K RAM;P1，P2 16个中断IO口；16位CRC 校验；16通道AD采用，200ksps，12路外部采样，同时内置一个温度传感器，可以采集芯片温度支持32位硬件乘法器；RTC实时时钟；4个USCI，UCAx支持串口，IrDA/SPI，UCBx支持SPI/IIC15个捕捉/比较定时器JTAG/SBW（4线/2线仿真下载）UCS统一时钟管理系统看门狗Watchdogs支持多种低功耗模式LPM支持欠压或低压自动复位
这是电路的核心板，上面主要有主控芯片MSP430F5438A以及它的外围电路，最小系统等这是MSP430F5438的资料方便大家编程MSP430F5438.pdf
我核心板的电路图转上来供大家参加以及利用
超声波测距模块可实现2cm~4.5m的非接触测距功能，拥有2.4~5.5V的宽电压输入范围，静态功耗低于2mA，自带温度传感器对测距结果进行校正，同时具有GPIO，串口等多种通信方式，内带看门狗，工作稳定可靠。
主要技术参数
本模块如图3.1和图3.2所示：
图3.1：US-100正面图 图3.2：US-100背面图
本模块的尺寸：45mm*20mm*1.6mm。板上有两个半径为1mm的机械孔，如图3.3所示：
图3.3：US-100尺寸图
接口说明
本模块共有两个接口，即模式选择跳线和5 Pin接口。
模式选择跳线接口如图4.1所示。模式选择跳线的间距为2.54mm，当插上跳线帽时为UART（串口）模式，拔掉时为电平触发模式。
图4.1：模式选择跳线接口
5 Pin接口为2.54mm间距的弯排针，如图4.2所示：
图4.2：5 Pin接口
从左到右依次编号1,2,3,4,5。它们的定义如下：
1号Pin：接VCC电源（供电范围2.4V~5.5V）。2号Pin：当为UART模式时，接外部电路UART的TX端；当为电平触发模式时，接外部电路的Trig端。3号Pin：当为UART模式时，接外部电路UART的RX端；当为电平触发模式时，接外部电路的Echo端。4号Pin：接外部电路的地。5号Pin：接外部电路的地。电平触发测距工作原理在模块上电前，首先去掉模式选择跳线上的跳线帽，使模块处于电平触发模式。
电平触发测距的时序如图5.1所示：
图5.1：US-100测距时序图
图5.1表明：只需要在Trig/TX管脚输入一个10US以上的高电平，系统便可发出8个40KHZ的超声波脉冲，然后检测回波信号。当检测到回波信号后，模块还要进行温度值的测量，然后根据当前温度对测距结果进行校正，将校正后的结果通过Echo/RX管脚输出。
在此模式下，模块将距离值转化为340m/s时的时间值的2倍，通过Echo端输出一高电平，可根据此高电平的持续时间来计算距离值。即距离值为：(高电平时间*340m/s)/2。
注：因为距离值已经经过温度校正，此时无需再根据环境温度对超声波声速进行校正，即不管温度多少，声速选择340m/s即可。
串口触发测距工作原理在模块上电前，首先插上模式选择跳线上的跳线帽，使模块处于串口触发模式。
串口触发测距的时序如图6.1所示：
在此模式下只需要在Trig/TX管脚输入0X55（波特率9600），系统便可发出8个40KHZ的超声波脉冲，然后检测回波信号。当检测到回波信号后，模块还要进行温度值的测量，然后根据当前温度对测距结果进行校正，将校正后的结果通过Echo/RX管脚输出。
输出的距离值共两个字节，第一个字节是距离的高8位（HDate），第二个字节为距离的低8位（LData），单位为毫米。即距离值为 （HData*256 +LData）mm。
图6.1：串口触发测距时序图
在模块上电前，首先插上模式选择跳线上的跳线帽，使模块处于串口触发模式。
串口触发测温的时序如图7.1所示：
在此模式下只需要在Trig/TX管脚输入0X50（波特率9600），系统便启动温度传感器对当前温度进行测量，然后将温度值通过Echo/RX管脚输出。
测量完成温度后，本模块会返回一个字节的温度值（TData）， 实际的温度值为TData-45。例如通过TX发送完0X50后，在RX端收到0X45，则此时的温度值为[69（0X45的10进制值）-45] = 24度。
这是超声波的电子资料超声波.pdf
下面我讲一下舵机的原理
舵机的工作原理。舵机常用的控制信号是一个周期为20毫秒左右，宽度为1毫秒到2毫秒的脉冲信号。当舵机收到该信号后，会马上激发出一个与之相同的，宽度为1.5毫秒的负向标准的中位脉冲。之后二个脉冲在一个加法器中进行相加得到了所谓的差值脉冲。输入信号脉冲如果宽于负向的标准脉冲，得到的就是正的差值脉冲。如果输入脉冲比标准脉冲窄，相加后得到的肯定是负的脉冲。此差值脉冲放大后就是驱动舵机正反转动的动力信号。舵机电机的转动，通过齿轮组减速后，同时驱动转盘和标准脉冲宽度调节电位器转动。直到标准脉冲与输入脉冲宽度完全相同时，差值脉冲消失时才会停止转动，这就是舵机的工作原理。
下面我画出它的程序流程图
程序部分我给大家一点参考文件吧
