基于單片機(jī)超聲波測(cè)距的設(shè)計(jì)-免費(fèi)閱讀
【正文】 在此，謹(jǐn)向老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意?？傮w來(lái)說(shuō)，最重要的是在本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)過(guò)程中我學(xué)到了很多知識(shí)，從中受益匪淺。采用12MHz高精度的晶振，以獲得較穩(wěn)定時(shí)鐘頻率，減小測(cè)量誤差。在調(diào)試的過(guò)程中找出存在的問(wèn)題，然后加以解決，最終實(shí)現(xiàn)其功能。超聲波是以聲波的形式所進(jìn)行的能量傳播。j++)。 for(bt=0。 shi_data=SEG7[shi_data]。 delayms()。 case 0x03:P2=0x39。 case 0x01:P2=shi。 //取出定時(shí)器的值 succeed_flag=1。 if(b==a) CONT_1=0。//與低8位合并成為16位結(jié)果數(shù)據(jù) distance_data*=12。 //定時(shí)器1清零 TF1=0。 Trig=1。 //首先拉低脈沖輸入引腳 TMOD=0x11。//void pai_xu()。 //測(cè)試用引腳sbit fengming=P3^3。然后給Trig一個(gè)10us的高電平，然后在Echo引腳等待其變?yōu)楦唠娖?，一旦輸出了高電平，表明超聲波已開始發(fā)射，此刻即計(jì)時(shí)，等待Echo變?yōu)榈碗娖?，即觸發(fā)外部中斷0的跳變沿方式中斷。為了測(cè)量方便本設(shè)計(jì)所設(shè)量程為2cm40cm，當(dāng)所測(cè)量成超過(guò)40cm時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)報(bào)警，指示燈閃亮。如果RST持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)，而無(wú)法執(zhí)行程序。由于數(shù)碼管是有P0口來(lái)驅(qū)動(dòng)，它內(nèi)部沒(méi)有上拉電阻，作為輸出口時(shí)驅(qū)動(dòng)能力比較弱，不能點(diǎn)亮數(shù)碼顯示管，因此P0口必須接上拉電阻來(lái)提高驅(qū)動(dòng)能力。當(dāng)某段驅(qū)動(dòng)電路的輸出端為低電平時(shí)，則該端所連接的字段導(dǎo)通并點(diǎn)亮，根據(jù)發(fā)光字段的不同組合可顯示出各種數(shù)字或字符。因此，本設(shè)計(jì)的顯示電路采用7段數(shù)碼管作為顯示介質(zhì)。一旦檢測(cè)到有回波信號(hào)則輸出回響信號(hào)。/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器(0000HFFFFH)，不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。計(jì)算時(shí)間差，即可得到超聲波在媒介中傳播的時(shí)間t，由此便可計(jì)算出距離。超聲波測(cè)距系統(tǒng)基本框圖如圖4所示： 單片機(jī)控制器超聲波發(fā)射電路超聲波接收電路LCD顯示電路溫度檢測(cè)電路圖4 超聲波測(cè)距系統(tǒng)基本框圖由單片機(jī)AT89S52編程產(chǎn)生10US以上的高電平，（Echo引腳）等待高電平輸出。若對(duì)發(fā)送傳感器內(nèi)諧振頻率為40kHz的壓電陶瓷片(雙晶振子)施加40kHz高頻電壓，則壓電陶瓷片就根據(jù)所加高頻電壓極性伸長(zhǎng)與縮短，于是發(fā)送40kHz頻率的超聲波，其超聲波以疏密形式傳播( 疏密程度可由控制電路調(diào)制)，并傳給波接收器。經(jīng)分析和大量實(shí)驗(yàn)表明，頻率為40KHz左右的超聲波在空氣中傳播效果最佳，同時(shí)為了處理方便，發(fā)射的超聲波被調(diào)制成具有一定間隔的調(diào)制脈沖波信號(hào)。 超聲波是指振動(dòng)頻率大于20000Hz以上的,其每秒的振動(dòng)次數(shù)（頻率）甚高，超出了人耳聽覺的上限（20000Hz），人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波。超聲波聲束能集中在特定的方向上，具有良好的指向性。超聲波波長(zhǎng)短，繞射現(xiàn)象小，其方向性好，而且穿透能力很強(qiáng)，且碰到雜質(zhì)或分界面就會(huì)有顯著的反射現(xiàn)象。超聲殺菌：殺滅細(xì)菌及有機(jī)污染物，如：污水處理和除氣等。7半導(dǎo)體行業(yè)：半導(dǎo)體晶片的高清潔度清洗。在我國(guó)北方干燥的冬季，如果把超聲波通入水罐中，劇烈的振動(dòng)會(huì)使罐中的水破碎成許多小霧滴，再用小風(fēng)扇把霧滴吹入室內(nèi)，超聲波傳感器模塊在測(cè)量方面有著廣泛、普遍的應(yīng)用。人類耳朵能聽到的聲波頻率為20～20K赫茲。利用超聲波檢測(cè)往往比較迅速、方便、計(jì)算簡(jiǎn)單、易于做到實(shí)時(shí)控制,并且在測(cè)量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求, 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，超聲波將的應(yīng)用將越來(lái)越廣。超聲波測(cè)距技術(shù)在社會(huì)生活中已有廣泛的應(yīng)用如汽車倒車?yán)走_(dá)等，它們測(cè)距精度一般較低。關(guān)鍵詞：超聲波測(cè)距 單片機(jī) LED顯示 ABSTRACTWith the rapid development of science and technology, ultrasonic will be used more widely in science and technology. This design theoretically analyzed the possibility of ultrasonic sensors measure distance, it uses the knowledge of microcontroller and ultrasonic propagation in the medium, and adopts DS18B20 for temperature feedback, this system is designed on the basis of the overall program, and its functions finally achieved through various hardware and software modules. In order to ensure the reliability and stability of the Ultrasonic Ranging method of antiinterference was used in this system. The maximum and the minimum measuring distance of this system is 80cm and 4cm, and its accuracy is 3cm. The system have abilities of The hardware and software of this system designed reasonable. of antiinterference and good realtime. With the expansion and upgrades of the system, the design can be widely used in industrial production, medical examination, daily life, unmanned vehicles, automated guided vehicle at the automatic field, robots, and liquid level gages etc.Key words：ultrasonic ranging MCU temperature sensor目錄摘要 IABSTRACT II前言 IV1緒論 1 選題背景及意義 1 超聲波介紹及其應(yīng)用領(lǐng)域 12超聲波測(cè)距系統(tǒng) 3 3 3 4 4 5 本章小結(jié) 53超聲波測(cè)距系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì) 6 6 7 9 顯示電路的選擇與設(shè)計(jì) 10 11 12 本章小結(jié) 134系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 14 14 程序 15 本章小結(jié) 205系統(tǒng)調(diào)試與誤差分析 21 21 21 本章小結(jié) 21結(jié)論 22參考文獻(xiàn) 23致謝 24附錄 25前言隨著科技的迅猛發(fā)展越來(lái)越多科技成果被廣泛的運(yùn)用到人們的日常生活當(dāng)中,給我們的生活帶來(lái)了諸多方便。為了保證超聲波測(cè)距模塊的可靠性和穩(wěn)定性，其本身采取了相應(yīng)的抗干擾措施。這就是所謂的時(shí)間差測(cè)距法。超聲波測(cè)距由于其能進(jìn)行非接觸測(cè)量和相對(duì)較高的精度，越來(lái)越被人們所重視。因此研究超聲波測(cè)距系統(tǒng)的原理有著很大的現(xiàn)實(shí)意義?？捎糜跍y(cè)距，測(cè)速，清洗，焊接和碎石等。4儀器儀表行業(yè)：精密零件的高清潔度清洗，裝配前清洗等等。12其它：超聲清洗：清除污染物，疏通細(xì)小孔洞，如：清潔印章，古董修復(fù)和汽車電噴頭疏通等。在工業(yè)中應(yīng)用主要采用縱向振蕩。傳播方向如圖3所示：圖3 表面波超聲波在介質(zhì)傳播過(guò)程中，會(huì)發(fā)生衰減和散射。聲波是物體機(jī)械振動(dòng)狀態(tài)（或能量）的傳播形式。因此，用途極度廣泛。壓電晶體組成的超聲波傳感器是一種可逆?zhèn)鞲衅?，它可以將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械振蕩而產(chǎn)生超聲波，同時(shí)它接收到超聲波時(shí)，也能轉(zhuǎn)變成電能，所以它可以分成發(fā)送器或接收器。 本章小結(jié)本章主要介紹了超聲波的特性以及
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