基于单片机的超声波测距仪设计论文

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基于单片机的超声波测距仪设计论文

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目录
4 i- N  b- ?) H% G/ v摘要
6 u# n1 j1 y1 W% w1  绪论
5 z! X4 \5 H/ q: Y1.1  项目研究背景及意义
& ~! S6 a- Q- Z3 B7 _2  总体设计方案及论证
' {3 V) ^8 e$ m" `8 ?! B" y0 E3 n2.1  总体方案设计
; g/ m6 v+ b" t9 r( _8 O3  硬件实现及单元电路设计
( l  W" X$ Q* L, f* m4 j3.1  主控制模块
3.2  电源设计
& z9 D. G- ^& C3.3  超声波测试模块
3.3.1  超声波的特性
8 D' j. i- S+ L) H' D/ g5 u' v$ E8 G7 v3.3.2  超声波换能器
3.4  超声波传感器原理
8 M& u  `4 x& C+ T3.5  测距分析
. ~' k9 p  ~# i1 W3.6  时钟电路的设计
8 J$ I  B- @  ?; D: p: V$ a3.7  复位电路的设计
" E2 O0 ~. V+ S' Z3.8  声音报警电路的设计
3.9  显示模块
4  软件设计
4.1  主程序工作流程图
5  总结
6  参考文献
/ _. O( s8 q3 w附 录
) x& P2 ^2 ], R附件1：原理图
附件2：程序
附件3：元件清单
附件4：实物图
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3 m6 ?" ~, {6 b! o' U& }% j

2 O$ O9 Y) l( L0 B1 x0 L4 A8 a/ K, |4 I: z摘要
; P. Q+ Y$ z# t+ F/ D

STC89C52是STC系列单片机里应用比较广泛的一款，在自动控制领域里享有很高的价值，以其易用性和多功能性受到了广大电子设计爱好者的好评。本次设计主要是利用STC89C52单片机、超声波传感器完成测距报警系统的制作，以STC89C52为主控芯片，利用超声波对距离的检测，将前方物体的距离探测出来，然后单片机处理运算，与设定的报警距离值进行比较判断，当测得距离小于设定值时，STC89C52发出指令控制蜂鸣器报警。

关键词：超声波传感器  STC89C52

1  绪论

1.1  项目研究背景及意义

    由于超声测距是一种非接触检测技术，不受光线、被测对象颜色等的影响，较其它仪器更卫生，更耐潮湿、粉尘、高温、腐蚀气体等恶劣环境，具有少维护、不污染、高可靠、长寿命等特点。因此可广泛应用于纸业、矿业、电厂、化工业、水处理厂、污水处理厂、农业用水、环保检测、食品（酒业、饮料业、添加剂、食用油、奶制品）、防汛、水文、明渠、空间定位、公路限高等行业中。可在不同环境中进行距离准确度在线标定，可直接用于水、酒、糖、饮料等液位控制，可进行差值设定，直接显示各种液位罐的液位、料位高度。因此，超声在空气中测距在特殊环境下有较广泛的应用。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于实现实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的指标要求，因此为了使移动机器人能够自动躲避障碍物行走，就必须装备测距系统，以使其及时获取距障碍物的位置信息（距离和方向）。因此超声波测距在移动机器人的研究上得到了广泛的应用。同时由于超声波测距系统具有以上的这些优点，因此在汽车倒车雷达的研制方面也得到了广泛的应用。

2  总体设计方案及论证

2.1  总体方案设计

    本设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、按键控制、四位数码管显示、报警等子模块。电路结构可划分为：超声波传感器、蜂鸣器、单片机控制电路。就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元，所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。单片机应用系统也是有硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是各种工作程序的总称。单片机应用系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、软件设计等几个阶段。系统采用STC89C52单片机作为核心控制单元,当测得的距离小于设定距离时，主控芯片将测得的数值与设定值进行比较处理。然后控制蜂鸣器报警。系统总体的设计方框图如图1所示。

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