基于單片機(jī)超聲波測距的設(shè)計-資料下載頁
2025-06-27 19:50本頁面
【正文】 **************//定時器1中斷,用做超聲波測距計時timer1() interrupt 3 // 定時器0中斷是1號 {TH1=0。TL1=0。 }//******************************************************************//顯示數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換程序 void conversion(uint temp_data) { uchar ge_data,shi_data,bai_data 。 if (temp_data=40) {fengming=0。 delayms()。 fengming=1。 } bai_data=temp_data/100 。 temp_data=temp_data%100。 //取余運(yùn)算 shi_data=temp_data/10 。 temp_data=temp_data%10。 //取余運(yùn)算 ge_data=temp_data。 bai_data=SEG7[bai_data]。 shi_data=SEG7[shi_data]。 ge_data =SEG7[ge_data]。 EA=0。 bai = bai_data。 shi = shi_data。 ge = ge_data 。 EA=1。 }//******************************************************************void delay_20us() { uchar bt 。 for(bt=0。bt100。bt++)。 } void delayms() { uint i,j 。 for(i=0。i100。i++) for(j=0。j110。j++)。 } 本章小結(jié)本章主要是對系統(tǒng)的軟件進(jìn)行了介紹以及編程的設(shè)計，這部分內(nèi)容也是整個設(shè)計的關(guān)鍵部分。在硬件設(shè)計正確的基礎(chǔ)上，功能是否能實現(xiàn)就看軟件部分的設(shè)計是否合理，邏輯是否正確，這也是本設(shè)計的難點(diǎn)。因此我們在做設(shè)計的時候一定要多看程序，反復(fù)研究。 5系統(tǒng)調(diào)試與誤差分析通過多次實驗，對電路各部分進(jìn)行了測量、調(diào)試和分析。首先測試發(fā)射電路對信號放大的倍數(shù)，先用信號源給發(fā)射電路輸入端一個40kHz的方波信號。經(jīng)過發(fā)射電路后，其信號峰峰值放大到10V左右。40kHz的方波驅(qū)動超聲波發(fā)射頭發(fā)射超聲波，經(jīng)反射后由超聲波接收頭接收到40kHz的正弦波，由于聲波在空氣中傳播時衰減，所以接收到的波形幅值較低，經(jīng)接收電路放大，整形，最后輸出一負(fù)跳變，在單片機(jī)的外部中斷源輸入端產(chǎn)生一個中斷請求信號。超聲波是以聲波的形式所進(jìn)行的能量傳播。一般來說，超聲波傳播的距離大或是速度慢，能量消耗就大，倘若超聲波的能量全部消耗在傳播途中或是聲波改變方向，就接收不到回波信號。而超聲波傳播的速度與彈性介質(zhì)的種類和狀況關(guān)系極大，通常說的聲速每秒340米，其傳播介質(zhì)是15℃的標(biāo)準(zhǔn)空氣。研究表明，聲波的傳播速度與溫度是成正比的，在近地層中，當(dāng)氣溫隨高度增加而降低時，聲音的傳播速度隨高度增加而減小，聲波的射線就會向上彎曲（俗稱聲音起飛了)；反之，當(dāng)氣溫隨高度增加而升高，聲波的傳播速度就會隨高度增加而增加，聲波射線呈向下彎曲狀，給人的聽覺就是‘聲音在下沉’。在相同的間隔測量距離，由于波的傳播時間是相同的，但不同溫度下到聲速不同，所以最終造成測量出來的距離不相等，即如果不是在標(biāo)準(zhǔn)溫度下進(jìn)行測量，將存在系統(tǒng)誤差。在超聲波測距系統(tǒng)中，影響測量精度的因素很多，包括現(xiàn)場環(huán)境干擾、時基脈沖頻率等；但環(huán)境溫度對聲速的影響最大。 本章小結(jié)本章主要是對設(shè)計的調(diào)試，這部分是必不可少的。任何一個設(shè)計剛做出來都不一定一次成功，這也是非常正常的，因此需要后期的不斷調(diào)試和修改。在調(diào)試的過程中找出存在的問題，然后加以解決，最終實現(xiàn)其功能。 結(jié)論本設(shè)計介紹了一種基于單片機(jī)的超聲波測距系統(tǒng)的原理和設(shè)計。給出了硬件和軟件的設(shè)計方案。超聲波測距的原理是利用超聲波的發(fā)射和接受，根據(jù)超聲波傳播的時間來計算出傳播距離。實用的測距方法有兩種，一種是在被測距離的兩端，一端發(fā)射，另一端接收的直接波方式，適用于身高計；一種是發(fā)射波被物體反射回來后接收的反射波方式，適用于測距儀。此次設(shè)計采用反射波方式。超聲波測距儀硬件電路的設(shè)計主要包括單片機(jī)系統(tǒng)及顯示電路、超聲波發(fā)射檢測接收電路，溫度補(bǔ)償電路四部分。單片機(jī)采用AT89S52或其兼容系列。采用12MHz高精度的晶振，以獲得較穩(wěn)定時鐘頻率，減小測量誤差。，利用外中斷0口監(jiān)測超聲波接收電路輸出的返回信號。顯示電路采用簡單實用3位共陽LED數(shù)碼管，段碼位碼都用74HC573芯片驅(qū)動驅(qū)動。本設(shè)計所設(shè)計的超聲波測距系統(tǒng)具有測量精度較高、速度快、控制簡單方便等優(yōu)點(diǎn)。測距范圍從4cm到80cm，測量精度在177。3cm內(nèi)。測距系統(tǒng)在許多工業(yè)現(xiàn)場和自動控制場合，都有很重要的作用。但由于經(jīng)驗不足，電路硬件、軟件部分都有不夠完善的地方，在今后的學(xué)習(xí)中會進(jìn)一步改進(jìn)?？傮w來說，最重要的是在本設(shè)計的設(shè)計過程中我學(xué)到了很多知識，從中受益匪淺。了解了超聲波傳感器的原理，也掌握了單片機(jī)的開發(fā)過程和利用單片機(jī)設(shè)計電路的方法。對一塊電路板的設(shè)計、焊板、調(diào)試、改進(jìn)等整個過程，有了更深入的理解和掌握。這些對我今后的學(xué)習(xí)和工作都會有很大幫助的。參考文獻(xiàn)[1][J].，5:2932[2][J]. ，4(3):810[3].何希才，[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004:138152[4][M].北京：清華大學(xué)出版社，2004:2746[5]吳斌方，劉民，[J].，19(6):2628[6]譚洪濤，[J].，18:9496[7]趙占林，[J].，12(6):144145[8]蘇煒，龔壁建，[J].，23(6):811[9]羅忠輝，[J]. ，1:109[10] 石峰: 高精度低成本車用超聲波傳感器的研制, 傳感器世界, 2006年01期, P30P32[11] 張珂,劉鋼海: 提高超聲波測距精度方法的研究, 現(xiàn)代電子技術(shù)，, P139P141 [12] 程 周：可編程序控制器原理與應(yīng)用，高等教育出版社，, P3P7[13] 吳中俊、黃永紅：可編程序控制器原理及應(yīng)用，機(jī)械工業(yè)出版社， , P52P57[14] 時瑋,孟軍,劉波：溫度修正的超聲波測距控制設(shè)計, 機(jī)械工程與自動化, 2005年06期, P86P88[15][J].，6:5859[16]Yusuke Moritake， Hiroomi Recognition System Using Two Ultrasonic Sensors and Combinational Logic Circuit[M]. Electronics and Communications in ，88(7):3342[17]Atmed Data Book[M].[18] MCS51 MICROCONTROLLER FAMILY USER’S [19]Desigin Ware DW8051 MaeorCell Databook. SynopsysInc December9. 2003[20] AT89C51 DATA SHEEP Philips Semiconductors [21] JakaSimsic. OC8051 Design Document 致 謝經(jīng)過兩個多月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計是非常困難的。 本設(shè)計從選題的確定、說明書的寫作、修改到最后定稿得到了我的指導(dǎo)老師的悉心指導(dǎo)。特別是他每周都會詢問我的寫作進(jìn)程，檢查我所查找的資料，并對這些資料進(jìn)行評價，有不足之處他會不厭其煩的為我指出來，并為我指點(diǎn)迷津，幫助我開拓思路，精心點(diǎn)撥，熱忱鼓勵。他嚴(yán)肅的教學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)深深地感染和激勵著我。在此，謹(jǐn)向老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。時光匆匆如流水，轉(zhuǎn)眼便是大學(xué)畢業(yè)時節(jié)。隨著離校日期已日趨臨近，畢業(yè)設(shè)計的的完成也隨之進(jìn)入了尾聲。在這里向熱情幫助我的老師、同學(xué)和朋友表示誠摯的謝意
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