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畢業(yè)設(shè)計-基于單片機的超聲波避障系統(tǒng)-資料下載頁

2025-11-22 19:07本頁面

【導讀】本系統(tǒng)以設(shè)計題目的要求為目的,采用STC89C51單片機為控制核。整個系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)簡單,可靠性能高,實驗測試結(jié)果滿足要求。

  

【正文】 21 數(shù)據(jù)十進制化,送顯示。數(shù)據(jù)處 理具體的過程是這樣的:首先超聲波發(fā)射端發(fā)射 40KHZ 的波同時啟動定時器 1,當接收端接收到超聲波發(fā)射端發(fā)射出的 40KHz的波時,給單片機 INT0 一個中斷請求信號,定時器 1 停止計時,得到的時間數(shù)據(jù)儲存在 TL1,TH1 中,然后由公式: 將數(shù)據(jù)取出,在由公式: 計算出距離。 液晶顯示模塊 LCD1602 模塊在本系統(tǒng)中主要起著開界面數(shù)字顯示,以及各控制效果的顯示。采用直接訪問方式。液晶顯示的操作流程圖見下圖 十六 : 算法為: 將四位數(shù)中的各個位上的數(shù)取出送去顯示,其中 b 是萬位, c是千位, d是十位, e 是個位,精度到 mm。 22 圖 十 六 液晶顯示的操作流程圖 液晶顯示 D0 到 D7 口接 到 ,單獨使用一個口,為了避免數(shù)據(jù)的干擾,由于 P0口沒有上拉電阻,所以需要一個排阻進行電壓的擴大 . 按鍵輸入模塊 (1)按鍵時顯現(xiàn)人機對話的一個控制按鈕,通過按鍵的操作,對系統(tǒng)進行發(fā)送操作指令,后經(jīng)與 MCU 串行通信,然后在液晶上顯示。 (2)按鍵查詢式的流程圖見下圖 十七 : 23 圖 十七 按鍵查詢式的流程圖 按鍵的四個鍵分別接 ,由于 P1口具有上拉電阻,所以不再需要加上拉電阻進行電壓的放大。 第 五 章 系統(tǒng)設(shè)計與制作的問題與特點 多次反射問題 當障礙物較雜亂的時候,超聲波存在多次反射現(xiàn)象。在實驗中,將超聲波傳感器指向房間一個堆有雜亂物體的角落,超聲波經(jīng)過多次折射后,引起的接收系統(tǒng)不斷動作。此時對單次測距影響不大,在采用中斷方式響應(yīng)檢測信號時,側(cè)到第一個脈沖下降沿就關(guān)閉中斷,不再響應(yīng)后續(xù)進入的信號。但對連續(xù)測距來說,要 設(shè)置兩次測距間的時間間隔,等前一次發(fā)射的超聲波基本衰減消失后,再啟動下一次測距。 超聲波傳感器的盲區(qū) 分立式超聲波傳感器盲區(qū)主要是由信號串擾引起,發(fā)射信號未經(jīng)反射就被 24 接收探頭感應(yīng)到。超聲波發(fā)射后,立即引起了接收探頭誤動作,如果此時計算從發(fā)射到接收的時間將得到錯誤值。在設(shè)計中可以給串擾信號加上加窗信號,加窗信號就是盲區(qū)信號。盲區(qū)信號可以采用軟件延時開中斷的方法,在發(fā)射后延時一段時間,避開串擾信號后再開中斷。 可測障礙物的極限參數(shù) 根據(jù)波得衍射傳播原理,當障礙物的距離小于波長的一半時,將 發(fā)射波得繞射,當障礙物距離大于波長的一半時才能反射。設(shè)計采用的超聲波傳感器的發(fā)射頻率為 39 ,響應(yīng)半波長為 ,因此最小側(cè)到 的障礙物。實際測量結(jié)果能得到的有效障礙物距離為 9cm。 測量距離與信號強度的關(guān)系 將超聲波接收器的信號引入示波器,測得接收到信號的強弱與障礙物距超聲波發(fā)射接收器的距離成反比。另外還與超聲波發(fā)射接收頭之間相對角度有關(guān)。當超聲波發(fā)射器與接收器互成 120176。角時,接收的效果最好。由于發(fā)射功率不大,當距離超聲波 1m 時,接收到的信號極其微弱,雜波成分很大。 總結(jié) 這次畢 業(yè)設(shè)計 的課題是 設(shè)計一個 基于單片機的超聲波避障 系統(tǒng), 該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)實時測距,設(shè)定報警距離并在設(shè)定距離之內(nèi)實現(xiàn)報警的功能。該硬件系統(tǒng)是在史毅敏老師的一定指導下,由自己設(shè)計和完成的,鍛煉了我獨立思考解決問題的能力。 這 些對 我將來踏上工作崗位 以后也是非常受益的,因為這是對我踏上工作崗位前的一次綜合演練,也是一次真正的理論轉(zhuǎn)化為實踐的契機。盡管 在設(shè)計的這個課題上有一定的成功案例可以去參考去借鑒,并且這些案例很成功也很 出色,但是我仍然希望通過自己的努力 來 完成 這個 設(shè)計并希望有所突破。 所以在 本次設(shè)計過程中我完全 是 按照 系統(tǒng)的整 體設(shè)計 的要求來進行,從課題分析開始,再進行總體設(shè)計、詳細設(shè)計 ,最后到系統(tǒng)實現(xiàn) , 每一步 都非常細 25 心非常用心,每一步 都讓我將理論學習的知識應(yīng)用到實踐中去。使我掌握了一整套規(guī)范的設(shè)計操作流程 ,通過設(shè)計我受益匪淺 。 參 考 文 獻 【 1】 陳伯時 ,電力拖動自動控制系統(tǒng) .北京:機械工業(yè)出版社 【 2】 何立民 ,單片機應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計 .北京:航天航空大學出版社 【 3】 何希才 ,新型實用電子電路 400例 .電子工業(yè)出版社, 【 4】 張毅剛,彭喜元 .新編 MCS51 單片機應(yīng)用設(shè)計 .第一版,哈爾濱工業(yè)大學出版社 ,2021,25~ 27,411~ 417 【 5】 趙負圖,傳感器集成電路手冊 .第一版,化學工業(yè)出版社, 2021,590~ 591 【 6】 李華, MCS51系列單片機實用接口技術(shù),第三版,北京: 1997年 【 7】 張紅潤,實用自動控制,成都:科技大學出版社。 1990年 1月 【 8】 康華光,電子技術(shù)基礎(chǔ),北京:高等教育出版社, 1983年 10月 【 9】 潘新民,微型計算機控制技術(shù),北京:人民郵電技術(shù)出版社, 1988年 3月 【 10】 趙依軍,單片機微型接口技術(shù)。北京:人民郵電技術(shù)出版社, 1989年 3月 【 11】 李廣弟,單片機基礎(chǔ),北京:北京航空航天大學 出版社, 2021 【 12】 胡漢才,單片機原理及其接口技術(shù),北京:清華大學出版社, 1996 【 13】 王毅,單片機器件應(yīng)用手冊,北京:人民郵電出版社, 1995 26 致 謝 大學生活一晃而過,回首走過的歲月,心中倍感充實,當我寫完這篇畢業(yè)論文的時候,有一種如釋重負的感覺,感慨良多。 首先誠摯的感謝我的論文指導老師史毅敏老師。她在忙碌的教學工作中擠出時間來審查、修改我的論文。還有教過我的所有老師們,你們嚴謹細致、一絲不茍的作風一直是我工作、學習中的榜樣;他們循循善誘的教導和不拘一格的思路給予我無盡的啟 迪。 感謝四年中陪伴在我身邊的同學、朋友,感謝他們?yōu)槲姨岢龅挠幸娴慕ㄗh和意見,有了他們的支持、鼓勵和幫助,我才能充實的度過了四年的學習生活。
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