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基于51单片机的超声波测距系统的毕业设计
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超声波是指频率在20kHz以上的声波,它属于机械波的范畴。超声波也遵循一般机械
1 v0 b) v X, j3 ~0 W, \波在弹性介质中的传播规律,如在介质的分界面处发生反射和折射现象,在进入介质后
; _1 H b2 Q/ @. A8 g/ v被介质吸收而发生衰减等。正是因为具有这些性质,使得超声波可以用于距离的测量中。( U$ y# z0 F( d h
随着科技水平的不断提高,超声波测距技术被广泛应用于人们日常工作和生活之中。
( q, w. {0 b$ }9 r# R$ a" _% }3 {系统的设计主要包括两部分,即硬件电路和软件程序。硬件电路主要包括单片机电
J. k; T4 B% z6 M( L路、发射电路、接收电路、显示电路和电源电路,另外还有复位电路和LED控制电路等。
2 [: \# o- a/ D7 z. Y- x6 U9 X我采用以AT89C51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬
/ d( ^5 _: ^ e( r件电路。整个电路采用模块化设计,由信号发射和接收、供电、温度测量、显示等模块
( o3 e$ x; ~* l组成。发射探头的信号经放大和检波后发射出去,单片机的计时器开始计时,超声波被
2 T" y3 _# J) q' a, Y% ~ O3 q发射后按原路返回,在经过放大带通滤波整形等环节,然后被单片机接收,计数器停止工作% M7 q' g( K* P2 \
并得到时间。温度测量后送到单片机,通过程序对速度进行校正, 结合两者实现超声波测5 h; h4 r; @, F h- H. S
距的功能。软件程序主要由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程
8 b% a# w/ b% G: X( D9 r序等模块组成。它控制单片机进行数据发送与接收,在一定温度下对超声波速度的校正,
" t! V1 t+ Q, }( E: I4 G" Y% W还有实现数据正确显示在LED上。另外程序控制单片机消除各探头对发射和接收超声波
q" T1 q& [ H3 \! ^& m6 n的影响。相关部分附有硬件电路图、程序流程图。1 w- y9 C9 h W8 b( X8 z4 m" J, d
实际的环境对超声波有很大的影响,如外部电磁干扰电源干扰信道干扰等等,空气) E; C) `( T5 m
的温度对超声波的速度影响也很大。此外供电电源也会使测量差生很大的误差。再设计: N X! k& Q- O$ b3 k+ b
的过程中考虑了这些因素,并给出了一些解决方案。/ P" m W+ Q+ v( z9 \4 v
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