基于單片機(jī)的超聲波測距儀的設(shè)計(jì)單片機(jī)與應(yīng)用電子技術(shù)等專業(yè)畢業(yè)設(shè)計(jì)畢業(yè)論(已修改)
2025-06-19 09:21 本頁面
【正文】 摘要 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，超聲波將在 測距儀 中的應(yīng)用越來越廣。但就目前技術(shù)水平來說，人們可以具體利用的 測距 技術(shù)還十分有限，因此，這是一個(gè)正在蓬勃發(fā)展而又有無限前景的技術(shù)及產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。展望未來，超聲波 測距儀 作為一種新型的非常重要有用的工具在各方面都將有很大的發(fā)展空間，它將朝著更加高定位高精度的方向發(fā)展，以滿足日益發(fā)展的社會(huì)需求，如聲納的發(fā)展趨勢基本為：研制具有更高定位精度的被動(dòng)測距聲納，以滿足水中武器實(shí)施全隱蔽攻擊的需要；繼續(xù)發(fā)展采用低頻線譜檢測的潛艇拖曳線列陣聲納，實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)程的被動(dòng)探測和識(shí)別；研制更適合于淺 海工作的潛艇聲納，特別是解決淺海水中目標(biāo)識(shí)別問題；大力降低潛艇自噪聲，改善潛艇聲納的工作環(huán)境。無庸置疑，未來的超聲波 測距儀 將與自動(dòng)化智能化接軌，與其他的 測距儀 集成和融合，形成多 測距儀 。隨著 測距儀 的技術(shù)進(jìn)步， 測距儀 將從具有單純判斷功能發(fā)展到具有學(xué)習(xí)功能，最終發(fā)展到具有創(chuàng)造力。在新的世紀(jì)里，面貌一新的 測距儀 將發(fā)揮更大的作用。 本設(shè)計(jì)采用 以 AT89C51 單片機(jī)為核心的低成本、高精度、微型化數(shù)字顯示超聲波測距儀的硬件電路和軟件設(shè)計(jì)方法。 整個(gè)電路采用模塊化設(shè)計(jì)，由主程序、中斷程序、發(fā)射子程序、接收子程序、顯示子程序等 模塊組成。 各探頭的信號(hào)經(jīng)單片機(jī)綜合分析處理，實(shí)現(xiàn) 超聲波測距儀 的各種 功能。 在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體方案，最后通過硬件和軟件實(shí)現(xiàn)了各個(gè)功能模塊。 本文所研究的超聲波測距儀利用 超 聲波指向性強(qiáng)、能量消耗緩慢、傳播距離較遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn) ，即用超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)送超聲波，同時(shí)在發(fā)射的時(shí)候開始計(jì)時(shí)，在超聲波遇到障礙物的時(shí)候反射回來，超聲波接收器在接收到反射回來的超聲波時(shí)，停止計(jì)時(shí)。設(shè)超聲波在空氣中的傳播速度為 V，在空氣中的傳播時(shí)間為 T，汽車與障礙物的距離為 S， S=VT/2，這樣 可以測出汽車與障礙物之間的距離，然后在 LED 顯示屏上顯示出來。 其工作機(jī)理是依據(jù)壓電材料的正逆壓電效應(yīng)，利用逆壓電效應(yīng)產(chǎn)生超聲波，即逆壓電效應(yīng)是在壓電材料上加上某種特定頻率的交變正弦信號(hào)，材料就會(huì)產(chǎn)生隨所加電壓的變化規(guī)律而變化的機(jī)械形變，這種機(jī)械形變推動(dòng)周圍介質(zhì)振動(dòng)，產(chǎn)生疏密相間的機(jī)械波，如果其振動(dòng)頻率在超聲范圍內(nèi)，這種機(jī)械波就是超聲波。 本文所設(shè)計(jì)的超聲波測距儀主要由 AT89C52單片機(jī)、超聲波發(fā)射電路、超聲波接收放大電路、顯示電路 . 首先由單片機(jī)驅(qū)動(dòng)產(chǎn)生 12MHZ 晶振，由超聲波發(fā)射探頭發(fā)送出去，在遇到障礙物反射回來時(shí)由超聲波接收探頭檢測到信號(hào)，然后經(jīng)過濾波、放大、整形之后送入單片機(jī)進(jìn)行計(jì)算，把計(jì)算結(jié)果輸出到 LED 液晶顯示屏上。 超聲波發(fā)生器可以分為兩大類：一類是用電氣方式產(chǎn)生超聲波；另一類是用機(jī)械方式。產(chǎn)生超聲波。電氣方式包括壓電型、電動(dòng)型等；機(jī)械方式有加爾統(tǒng)笛、液 和氣流旋笛等。它們所產(chǎn)生的超聲波的頻率，功率和聲波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前在近距離測量方面較為常用的是壓電式超聲波換能器 。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求并綜合各方面因素，本例決定采用 AT89C51 單片機(jī)作為主控制器，用動(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn) LED 數(shù)字顯示 ，超聲波驅(qū)動(dòng)信號(hào)用單片機(jī)的定時(shí)器完 引言 4 一、 超聲波測距系統(tǒng)主要功能的概述 4 二、 超聲波測距系統(tǒng)的主要技術(shù)指標(biāo) 4 三、 超聲波測距系統(tǒng)的原理 4 四、 超聲波測距系統(tǒng)的硬件組成 5 五、 超聲波測距系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 9 六、 超聲波測距系統(tǒng)的測試數(shù)據(jù)和測試結(jié)果分析 10 七、 總結(jié) 11 謝辭 11 參考文獻(xiàn) 12 附錄一 —— 超聲波測距系統(tǒng)原理圖 13 附錄二 — — 超聲波測距系統(tǒng)的 PCB 圖 14 附錄三 —— 超聲波測距系統(tǒng)的源程序 15 基于單片機(jī)的超聲波測距系統(tǒng)的設(shè)計(jì) 摘 要： 這是一種 可應(yīng)用于倒車?yán)走_(dá)的超聲波測距系統(tǒng)。本系統(tǒng)采用單片機(jī)為核心， 結(jié)合發(fā)射和接受模塊構(gòu)成整個(gè)的測距系統(tǒng)。倒車?yán)走_(dá)是用來探測車身和周圍的障礙物并顯示其距離，以幫助駕駛員安全倒車或泊車的輔助電子設(shè)備，在縱多的汽車中逐漸普及應(yīng)用，而且較多的應(yīng)用了本系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用的無源探頭。采用無源探頭能夠降 低整個(gè)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)成本，為能夠更廣泛的應(yīng)用超聲波測距系統(tǒng)打了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。因此，本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)具有廣泛的運(yùn)用價(jià)值和意義。 關(guān)鍵字：超聲波測距 ； 倒車?yán)走_(dá) ； 運(yùn)用價(jià)值 Abstract: This is a reversing radar can be used in ultrasonic ranging system. The system uses a singlec
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