摘要
超声波指向性强,能量耗损缓慢,在介质中传播的距离较远,因而超声波经常用于距离的测量,如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波测距迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制,并且在测量精度方面能达到工业实用的要求。它是一种非接触式的检测方法,不受光线、被测对象颜色等影响,在较恶劣的环境(如含粉尘)具有一定的适应能力,是目前最常见的一种距离测距方法。
本次设计内容是基于AT89C51单片机的超声波测距系统的设计,利用超声波在空气中的传播速度以及传播的时间计算出超声波测距仪和障碍物之间的距离,通过一个四位LED数码管显示距离。论文先阐述了超声波检测的发展及基本原理,根据系统的一些主要参数和超声波测距系统功能的特点设计出系统的总体方案,在此基础上设计了系统的软件结构,通过编程来实现了系统的功能。最终实现具有易控制、工作可靠、测距准确度高、可读性强和流程清晰的超声波测距系统。
关键词:超声波测距,AT89C51单片机, LED显示
ABSTRACT
...
Keywords:ultrasonic ranging, AT89C51 single-chip, LED display
目录
摘要4
ABSTRACT5
目录6
第一章 绪论8
1.1 课题研究背景及意义8
1.2 研究现状9
1.3 课题研究内容10
第二章 系统的整体方案设计11
2.1 系统的功能要求11
2.2 单片机系统介绍及测距原理11
2.2.1 单片机系统介绍11
2.2.2 测距原理12
2.3 方案选择14
2.3.1 主控芯片的选择14
2.3.2传感器选择方案14
2.3.3显示器选择方案15
2.4 系统的整体方案设计16
2.5 方案可行性分析17
第三章 系统硬件结构设计19
3.1 系统整体电路图19
3.2 超声波测试模块19
3.3 超声波发射电路21
3.4 接收电路22
3.5 单片机最小系统23
3.6 按键电路25
3.7 声音报警电路的设计25
3.8 显示模块26
3.9 电源设计27
第四章 系统软件设计28
4.1 编程软件及编程语言的介绍28
4.2 主程序工作流程图31
4.3 各模块子程序流程32
4.3.1超声波探测程序流程图32
4.3.2 中断处理程序32
第五章 软硬件调试34
5.1 硬件调试34
5.2 软件调试34
5.3 软硬件联调35
第六章 总结及展望36
参考文献38
致谢40
附录41
附件1:实物图41
附件2:源程序42