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超聲波換能接收器
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1uF
圖24超聲波測(cè)距電路原理圖
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Page 16 3 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)
超聲波測(cè)距儀的軟件設(shè)計(jì)主要由主程序、超聲波發(fā)生子程序、超聲波接收中斷
程序及顯示子程序組成。適當(dāng)更改電容
C4的大小，可以改變接收電路的靈敏度和抗干擾能力。
超聲波發(fā)射換能器與接收換能器在結(jié)構(gòu)上稍有不同，使用時(shí)應(yīng)分清器件上的標(biāo)志。上位電阻R1O、R11一方
面可以提高反向器74LS04輸出高電平的驅(qū)動(dòng)能力，另一方面可以增加超聲波換能器
的阻尼效果，縮短其自由振蕩時(shí)間。由于超聲波屬
于聲波范圍，其波速C與溫度有關(guān)。
單片機(jī)實(shí)現(xiàn)測(cè)距原理
單片機(jī)發(fā)出超聲波測(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tr，然后求出距離S＝Ct／2，式中的C為超
聲波波速。
空閑方式：CPU停止工作，而讓RAM、定時(shí)／計(jì)數(shù)器、串行口和中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。
51系列單片機(jī)的功能特點(diǎn)及測(cè)距原理[3~6]

5l系列單片機(jī)中典型芯片(AT89C51)采用40引腳雙列直插封裝(DIP)形式，內(nèi)
部由CPU，4kB的ROM，256 B的RAM，2個(gè)16b的定時(shí)／計(jì)數(shù)器TO和T1，4個(gè)8 b
的工／O端I：IP0，P1，P2，P3，一個(gè)全雙功串行通信口等組成。單片機(jī)采用AT89C51 或其兼容系列。
測(cè)距儀的分辨率取決于對(duì)超聲波傳感器的選擇。根據(jù)設(shè)計(jì)要求并
綜合各方面因素，本文采用AT89C51 單片機(jī)作為控制器，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。
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，一類是用機(jī)械方
式產(chǎn)生超聲波。
(3).對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行分析。
鎖相環(huán)
超聲波接收器 放大電路
檢波電路
單片機(jī)
定時(shí)器
控制 顯示器
超聲波發(fā)射器 放大電路
圖11 超聲波測(cè)距儀原理框圖
Ⅰ.3 課題設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求
設(shè)計(jì)一超聲波測(cè)距儀，任務(wù)：
(1).了解超聲波測(cè)距原理。由于超聲
波也是一種聲波，其聲速v 與溫度有關(guān)，下表列出了幾種不同溫度下的聲速?？刂葡到y(tǒng)核心部分就是超聲
波測(cè)距儀的研制。但是，由于歷史原因合成時(shí)間住的許多不可預(yù)見
因素，城市給排水系統(tǒng)，特別是排水系統(tǒng)往往落后于城市建設(shè)。無庸置疑，未來的超聲波測(cè)距儀將與自動(dòng)化智
能化接軌，與其他的測(cè)距儀集成和融合，形成多測(cè)距儀。9
主程序流程圖4
單片機(jī)的功能特點(diǎn)及測(cè)距原理I
Abstract s lives. Mobile robots designed to clear the drainage culvert and the automatic
control system Free sewage culvert clear guarantee robot, the robot is designed to clear the
culvert sewage to the core. Control System is the core ponent of the development of
ultrasonic range finder. Therefore, it is very important to design a good ultrasonic range
finder.
At the core of the design using AT89C51 lowcost, high accuracy, Micro figures
show that the ultrasonic range finder hardware and software design methods. Modular
design of the whole circuit from the main program, pre subroutine fired subroutine receive
subroutine. display subroutine modules form. SCM prehensive analysis of the probe
signal processing, and the ultrasonic range finder function. On the basis of the overall
system design, hardware and software by the end of each module.
The research has led to the discovery that the software and hardware designing is
justified, the antidisturbance petence is powerful and the realtime capability is
satisfactory and by extension and upgrade, this system can resolve the problem of the car
availably, building construction the position of the workplace and some industries spot
supervision.
Key words:AT89S52。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，這套系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)合理、抗干擾能力強(qiáng)、實(shí)時(shí)性良好，經(jīng)過系
統(tǒng)擴(kuò)展和升級(jí)，可以有效地解決汽車倒車、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的位置
監(jiān)控。整個(gè)電路采用模塊化設(shè)計(jì)，由主程序、預(yù)置
子程序、發(fā)射子程序、接收子程序、顯示子程序等模塊組成。而
設(shè)計(jì)研制箱涵排水疏通移動(dòng)機(jī)器人的自動(dòng)控制系統(tǒng)，保證機(jī)器人在箱涵中自由排污
疏通，是箱涵排污疏通機(jī)器人的設(shè)計(jì)研制的核心部分。
鎖相環(huán)
超聲波接收器 放大電路
檢波電路
單片機(jī)
定時(shí)器
控制 顯示器
超聲波發(fā)射器 放大電路
設(shè)計(jì)的進(jìn)程安排
第一階段：（12~16 周） 審題，查閱相關(guān)資料完成開題報(bào)告
第二階段：（17~22 周） 依據(jù)相關(guān)的資料進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)
第三階段：（1 ~ 3 周） 寫畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告
第四階段：（4 ~ 5 周） 論文格式審查
第五階段：（6 ~ 7 周） 論文答辯
指導(dǎo)教師 同組設(shè)計(jì)
（簽字） 者（簽字）
教研室主任
（簽字） 二Ｏ 年 月 日
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