超聲波測(cè)距器課程設(shè)計(jì)(已修改)
2025-01-25 19:04 本頁面
【正文】 徐州工程學(xué)院《微機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)《微機(jī)原理及應(yīng)用》課程設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距器的設(shè)計(jì)學(xué)生姓名郝強(qiáng)學(xué)號(hào) 20110611113學(xué)院名稱機(jī)電工程學(xué)院專業(yè)名稱機(jī)械電子工程指導(dǎo)教師王前2013年12月27日 摘要隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，超聲波將在科學(xué)技術(shù)中的應(yīng)用越來越廣。本文對(duì)超聲波傳感器測(cè)距的可能性進(jìn)行了理論分析，利用模擬電子、數(shù)字電子、微機(jī)接口、超聲波換能器、以及超聲波在介質(zhì)的傳播特性等知識(shí)，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(cè)距儀的硬件電路和軟件設(shè)計(jì)方法在此基礎(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。相關(guān)部分附有硬件電路圖、程序流程圖。為了保證超聲波測(cè)距傳感器的可靠性和穩(wěn)定性，采取了相應(yīng)的抗干擾措施。就超聲波的傳播特性，超聲波換能器的工作特性、超聲波發(fā)射、接收、超聲微弱信號(hào)放大、波形整形、速度變換、語音提示電路及系統(tǒng)功能軟件等做了詳細(xì)說明。關(guān)鍵詞：超聲波；傳感器；測(cè)量距離；控制目 錄 摘要………………………………………………… ……………………2 目 錄……………………………………………… ………………… 3 …………………………………………… …………………4 ………………………………………… ……………………4 ………………………………………… ……………………5 超聲波測(cè)距器硬件電路設(shè)計(jì)…………………… ……………… 5 單片機(jī)芯片的選擇…………………………………………… ………………6…………………… ………………6 超聲波發(fā)射電路設(shè)計(jì)…………………… ……………………… 6…………………… ……………… …6 超聲波發(fā)射電路設(shè)計(jì)………………… ……… ………………7 超聲波接收電路設(shè)計(jì)…………………… ……………………… 8………………………………………………9 ……………………………………………………………… 9 ………………… …………………… ……10 ……………………… …………… ……11 ……………………………………………………12 …………………………………………………13 ………………………………………………………14………………………………………………………15 ………………………………………………………… …………17 參考文獻(xiàn)………………………………………………… ………………18超聲波測(cè)距器，可應(yīng)用于汽車倒車、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的位置監(jiān)控，也可用于如液位、井深、管道長(zhǎng)度的測(cè)量等場(chǎng)合?！?，測(cè)量精度1 cm，測(cè)量時(shí)與被測(cè)物體無直接接觸，能夠清晰穩(wěn)定地顯示測(cè)量結(jié)果。 硬件部分主要由單片機(jī)系統(tǒng)及顯示電路、超聲波發(fā)射電路和超聲波檢測(cè)接收電路三部分組成。采用AT89C1或其兼容系列來實(shí)現(xiàn)對(duì)CX20106A紅外接收芯片和74LS04系列超聲波發(fā)射模塊的控制。，然后單片機(jī)不停的檢測(cè)INT0引腳，當(dāng)INT0引腳的電平由高電平變?yōu)榈碗娖綍r(shí)就認(rèn)為超聲波已經(jīng)返回。計(jì)數(shù)器所計(jì)的數(shù)據(jù)就是超聲波所經(jīng)歷的時(shí)間，通過換算就可以得到傳感器與障礙物之間的距離。軟件部分主要由主程序、超聲波發(fā)生子程序、超聲波接收中斷程序及顯示子程序等部分。 超聲波測(cè)距器硬件電路設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距是通過不斷檢測(cè)超聲波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波，從而測(cè)出發(fā)射和接收回波的時(shí)間差t,然后求出距離。路程、波速、時(shí)間之間的關(guān)系，可用下列簡(jiǎn)單的公式表示： 上式中，d為超聲波傳播單邊的路程，s為超聲波來回的路程， c為超聲波波速, t為超聲波來回所用的時(shí)間。當(dāng)聲速確定后，只要測(cè)得超聲波往返的時(shí)間，即可求得距離。這就是超聲波測(cè)距的原理。超聲波測(cè)距的原理如圖所示。根據(jù)超聲波測(cè)距原理，超聲波測(cè)距器需要有超聲波發(fā)生器、超聲波接收器、超聲波傳播的計(jì)時(shí)器。按照系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能的要求，硬件電路由單片機(jī)計(jì)時(shí)及控制電路、超聲波發(fā)射電路、超聲波檢測(cè)接收電路、顯示電路及電源五部分組成。系統(tǒng)原理總框圖見圖。 單片機(jī)芯片的選擇89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器（FPEROM
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