基于at89c51單片機超聲波測距儀的設(shè)計(編輯修改稿)
2025-07-24 17:41 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 ...................................30附錄 1 電路原理圖 ..........................................................30附錄 2 程序源代碼 ..........................................................311 緒論 研究背景由于社會不斷進步發(fā)展，許多傳統(tǒng)的測距方法已經(jīng)無法滿足我們的需求，例如在井深，液位，管道長度等場合。還有在很多要求實時測距的情況下，傳統(tǒng)的測距方法也很難完成測量的任務(wù)。于是，在這種情況下一種新的測距方法誕生了超聲波測距。超聲波可用于非接觸測量，具有不受光、電磁波以及粉塵等外界因素的干擾的優(yōu)點，是利用計算超聲波在被測物體和超聲波探頭之間的傳輸來測量距離的，對被測目標(biāo)無損害。而且超聲波傳播速度在相當(dāng)大范圍內(nèi)與頻率無關(guān)。超聲波的這些獨特優(yōu)點越來越受到人們的重視。目前對于超聲波精確測距的需求也越來越大，如油庫和水箱液面的精確測量和控制，物體內(nèi)氣孔大小的檢測和機械內(nèi)部損傷的檢測等。在機械制造，電子冶金，航海，宇航，石油化工，交通等工業(yè)領(lǐng)域也有廣泛地應(yīng)用。此外，在材料科學(xué)，醫(yī)學(xué)，生物科學(xué)等領(lǐng)域中也占具重要地位。 研究內(nèi)容 超聲波測距儀主要以單片機 AT89C51 為核心，其發(fā)射器是利用壓電晶體，在發(fā)射的同時開始計時 ，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器接收到反射波就立即停止計時。一般情況下，超聲波在空氣中的傳播速度為 340m/ s，根據(jù)計時器記錄的時間 t ，就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離 s，即 s=340t/2。本系統(tǒng)的一個亮點就是利用超聲波測量距離，超聲波具有不受光、電磁波以及粉塵等外界因素的干擾的優(yōu)點，而且超聲波傳播速度在相當(dāng)大范圍內(nèi)與頻率無關(guān)。2 相關(guān)知識 超聲波發(fā)生器我們知道，由于超聲波指向性強，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離比較遠，因而超聲波經(jīng)常用于距離的測量。利用超聲波檢測距離，設(shè)計比較方便，計算處理也比較簡單，并且在測量精度方面也能達到日常使用的要求。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，一類是用機械方式產(chǎn)生超聲波。電氣方式包括壓電型、電動型；機械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等，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。單片機的任務(wù)是指以單片機為核心，構(gòu)建硬件部分和軟件部分組成，配以一定的外圍電路和軟件，實現(xiàn)某幾種功能，完成相應(yīng)的任務(wù)。硬件是系統(tǒng)的基礎(chǔ)，軟件則是在硬件的基礎(chǔ)上對其合理的調(diào)配和使用，從而完成應(yīng)用系統(tǒng)所要完成的基礎(chǔ)。一般來講，所要完成的任務(wù)不同，相應(yīng)的硬件配置和軟件配置也就不同。因此，單片機的設(shè)計應(yīng)包括硬件設(shè)計和軟件設(shè)計兩大部分。 AT89C51 單片機主要特性和引腳功能AT89C51 是帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（EPEROM）的低電壓、高性能 CMOS 8 位微處理器（俗稱單片機） 。該單片機與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的 MCS51 型機的指令集和輸出引腳兼容。AT89C51 將多功能 8 位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片中，為很多嵌入式控制提供了靈活性高且價格低廉的方案。AT89C51 的主要特性如下：壽命達 1000 寫/擦循環(huán)；數(shù)據(jù)保留時間：10 年；全靜態(tài)工作：0
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