基于89c51超聲波測距論文(doc畢業(yè)設(shè)計(jì)論文)(已修改)
2025-07-04 13:10 本頁面
【正文】 超聲波測距離 目 錄中文摘要……………………………..…………………………….……i英文摘要…………………………….…………………….…….………ii序言…………….………………………….…………………….……….1一、 系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)1．1 功能要求………………….………………….……………….….21．2 方案論證……….………………………….……………….….…21．3 設(shè)計(jì)所需元器件……….………………………….…….…..….3二、 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)2．1 單片機(jī)系統(tǒng)及顯示電路……….…………………………...…32．2 超聲波發(fā)射電路……….……….……….…….………..…….42．3 超聲波檢測接收電路……….………………………..……..52．4 AT89C51最小系統(tǒng)電路的設(shè)計(jì)……….…………………………..6三、 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì).3．1 系統(tǒng)流程圖……….………………………….…………….…..…73．2 源程序清單……….………………………….……………….……7四、 調(diào)試與性能分析……….………………………….…………..17五、 參考文獻(xiàn)……….………………………….…………………...18六、 結(jié)束語……….………………………….………………….…..18基于超聲波測距的設(shè)計(jì)摘要：超聲波測距應(yīng)用十分廣泛。論文在分析可行性、可靠性的基礎(chǔ)上，參照工程設(shè)計(jì)方法，確立了結(jié)構(gòu)化設(shè)計(jì)的思路。本文設(shè)計(jì)了一套超聲波檢測系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一種基于AT89C51 單片機(jī)的超聲波測距系統(tǒng),它根據(jù)超聲波在空氣中傳播的反射原理, 以超聲波傳感器為接口部件, 應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)和超聲波在空氣中的時間差來測量距離。該系統(tǒng)主要由主控制器模塊、超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊和顯示模塊等四個模塊構(gòu)成。設(shè)計(jì)利用51單片機(jī)系統(tǒng)的I/O口，使超聲波傳感器發(fā)出40KHz的超聲波，反射回來的超聲波信號，經(jīng)過放大和整形電路進(jìn)入單片機(jī)，比較調(diào)試后確定其對應(yīng)的距離，完成測距，具有LCD顯示功能。 關(guān)鍵詞：超聲波；AT89C51單片機(jī)；LCD顯示單元；測距儀 The based design of the ultrasonic rangingAbstract：The ultrasonic ranging application is extremely widespread. After the feasibility and reliability has been analysised, the structure design technique was established. This article introduces an ultrasonic distance measurement based on the AT89C51 singlechip puter, the system according to ultrasound in the air reflection principles of the dissemination. And it uses the ultrasound sensor as interface ponents for the application of the distance measure based by singlechip puter technology and the margin of time that ultrasound transmit in air, thereby the systems of design of ultrasonic test es into being. The system primarily posed by the four modules : the controller module,ultrasonic launch module, ultrasound receiving module and display modular. The I/O ports of the 51 singlechip puter were used to cause the ultrasonic transducer to send out the 40kHz ultrasonic wave. The reflected signal enter the 51 after the enlargement and feedback circuit, and the system will plete the range finder by debugging the corresponding distance. The system have the LCD demonstration.Keywords: ultrasonic, AT89C51 singlechip puter, LCD display unit, range finder序 言隨著科學(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。本文對超聲波傳感器測距的可能性進(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，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。這套系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)合理、抗干擾能力強(qiáng)、實(shí)時性良好，經(jīng)過系統(tǒng)擴(kuò)展和升級，可以用于倒車?yán)走_(dá)、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場，例如：測量液位、井深、管道長度等場合。可以廣泛應(yīng)用于工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)學(xué)檢查、日常生活、無人駕駛汽車、自動作業(yè)現(xiàn)場的自動引導(dǎo)小車、機(jī)器人、液位計(jì)等。 我設(shè)計(jì)的這個超聲波測距的系統(tǒng)，肯定還有很多不足的地方，比如溫度補(bǔ)償?shù)暮雎裕炔粔虻鹊?，但該測距儀已經(jīng)能夠?qū)崿F(xiàn)測量距離的功能，基本達(dá)到了設(shè)計(jì)的要求。該測距儀最大測量距離是6米。一、系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)超聲波測距器可應(yīng)用于汽車倒車，建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場的位置監(jiān)控，也可用于如液位，井深，管道長度，物體厚度等的測量，測量精度為1CM。測量時與被測物體無直接接觸，能夠清晰、穩(wěn)定地顯示測量結(jié)果。超聲波發(fā)生器可以分為兩大類，一時用電氣方式產(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、電動型等；機(jī)械方式有加爾統(tǒng)笛。他們產(chǎn)生的超生波的頻率和功率特性各不相同，因而用途也各不相同。目前在近距離側(cè)來那個方面較為常用的時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，本例決定用AT89C51單片機(jī)作為主控制器，用動態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn)LED數(shù)字顯示，超聲波驅(qū)動信號用單片機(jī)的定時器完成。超聲波測距器系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖如圖： AT89C51 1片 排阻 1片 7407 1片 30Pf電容 2個 10uf電容 1個 330pf電容 1個 20uf電解電容 1個 1個1MHz晶振 1個 1個 100歐姆電阻 1個 1K歐姆電阻 2個 10K歐姆電阻 2個 220K歐姆電阻 1個 仿真器 1臺 導(dǎo)線 若干 數(shù)碼管 1個 二、系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì) 硬件帶南路主要分為單片機(jī)系統(tǒng)及顯示電路、超聲波發(fā)射電路和超聲波檢測接收電路三部分。 單片機(jī)系統(tǒng)及顯示電路單片機(jī)采用89C51系統(tǒng)采用12MHZ高精度的晶振，以獲得
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