【正文】 交流是經過整流二極管D1D4整流成脈動直流后，經慮波電容C1慮波后形成直流電，為保證單片機系統(tǒng)的可電，供電路中由5伏的三端稱壓集成電路進行穩(wěn)壓后輸出5伏的真流電供整個系統(tǒng)用電，為進一步提高電源質量，5伏的直流電再次經過CC4濾波。數(shù)碼管采用動態(tài)掃描顯示，段碼輸出端口為單片機的P2口，、,數(shù)碼管位驅運用PNP三極管S9012三極管驅動。該接收電路結構簡單，性能較好，制作難度小。放大的信號通過檢波電路得到解調后的信號，即把多個脈沖波解調成多個大脈沖波。接收到的信號加到BGBG2組成的兩級放大器上進行放大。圖34 超聲波測距接收單元 由于反射回來的超聲波信號非常微弱，所以接收電路需要將其進行放大。s的方波信號。s，所以只能產生半周期為12181。每隔半周期時間，讓方波輸出腳的電平取反，便可產生40kHz方波。方波的周期為1/40ms，即25181。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，經接收電路放大，整形，最后輸出一負跳變，輸入單片機的P3腳。 ，經BG1推動超聲波脈沖變壓器，在脈沖變壓器次級形成60VPP的電壓，加載到超聲波發(fā)送頭上，驅動超聲波發(fā)射頭發(fā)射超聲波。超聲波發(fā)射電路由電阻R三極管BG超聲波脈沖變壓器B及超聲波發(fā)送頭T40構成，超聲波脈沖變壓器，在這里的作用是提高加載到超聲波發(fā)送頭兩產端的電壓，以提高超聲波的發(fā)射功率，從而提高測量距離。如圖32。由K1，K2組成測距系統(tǒng)的按鍵電路。單片機將測得的時間與聲速相乘再除以2即可得到測量值，最后經3位數(shù)碼管將測得的結果顯示出來。 超聲波接收頭接收到反射的回波后，經過接收電路處理后。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。硬件電路的設計主要包括單片機系統(tǒng)及顯示電路、超聲波發(fā)射電路和超聲波接收電路三部分。顯示電路采用簡單實用的3位共陽LED數(shù)碼管，段碼輸出端口為單片機的P2口，、,數(shù)碼管位驅運用PNP三極管S9012三極管驅動。超聲波接收模塊超聲波發(fā)射模塊單片機控制系統(tǒng)（AT89S51）顯示模塊鍵盤模塊供電單元圖31 系統(tǒng)設計框圖 硬件電路的設計主要包括單片機系統(tǒng)及顯示電路、超聲波發(fā)射電路和超聲波接收電路、報警輸出電路、供電電路等幾部分。 發(fā)射電路由單片機輸出端直接驅動超聲波發(fā)送。 按照系統(tǒng)設計的功能的要求，初步確定設計系統(tǒng)由單片機主控模塊、顯示模塊、超聲波發(fā)射模塊、接收模塊共四個模塊組成。： ； ； ℃，測距精度變化1%。當收到超聲波的反射波時，接收電路輸出端產生一個負跳變，單片機檢測到這個負跳變信號后，停止內部計時器記時，讀取時間，計算距離,測量結果輸出給LED顯示。 本系統(tǒng)利用單片機控制超聲波的發(fā)射和對超聲波自發(fā)射至接收往返時間的計時。 通過超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，單片機在發(fā)射時刻同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即反射回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。 通過上節(jié)介紹我們知道，以單片機為核心的超聲波測距系統(tǒng)設計簡單、方便，而且測精度能達到工業(yè)要求。 利用單片機準確計時，測距精度高，而且單片機控制方便，計算簡單。圖11 基于單片機的超聲波測距系統(tǒng)框圖 這種以單片機為核心的超聲波測距系統(tǒng)通過單片機記錄超聲波發(fā)射的時間和收到反射波的時間。超聲波波經反射物反射回來后，由傳感器接收端接收，再經接收電路放大、整形，控制單片機中斷口。對本課題的研究與設計，還能進一步提高自己的電路設計水平，深入對單片機的理解和應用。 超聲波測距系統(tǒng)主要應用于汽車的倒車雷達、機器人自動避障行走、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場例如：液位、井深、管道長度等場合。比如溫度傳感器、光電傳感器、濕度傳感器、超聲波傳感器、紅外傳感器、壓力傳感器等等，其中，超聲波傳感器在測量方面有著廣泛、普遍的應用。湄洲灣職業(yè)技術學院2012屆畢業(yè)論文說明書基于AT89S51單片機的超聲波測距系統(tǒng)畢業(yè)論文目錄 1 課題背景及研究的目的和意義 1 1 1 3 ： 3 ： 3 4 4 4 單片機系統(tǒng)與按鍵設計 5 超聲波發(fā)射和接收電路 5 6 供電電路 7 7 9 主程序設計 9 超聲波測距子程序 9 10 超聲波測距程序流程圖 12 超聲波測距程子序流程圖 13 14參考文獻 15致謝語 16附錄 17湄洲灣職業(yè)技術學院2012屆畢業(yè)論文說明書 課題背景及研究的目的和意義 傳感器技術是現(xiàn)代信息技術的主要內容之一。信息技術包括計算機技術、通信技術和傳感器技術，計算機技術相當于人的大腦，通信相當于人的神經，而傳感器就相當于人的感官。利用單片機控制超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且測量精度較高。因此研究超聲波測距系統(tǒng)的原理有著很大的現(xiàn)實意義。 基于單片機的超聲波測距系統(tǒng)，是利用單片機編程產生頻率為40kHz的方波，經過發(fā)射驅動電路放大，使超聲波傳感器發(fā)射端震蕩，發(fā)射超聲波。其系統(tǒng)框圖如圖11所示。當收到超聲波的反射波時，接收電路輸出端產生一個負跳變，在單片機的外部中斷源輸入口產生一個中斷請求信號，單片機響應外部中斷請求，執(zhí)行外部中斷服務子程序，讀取時間差，計算距離，結果輸出給LED顯示。許多超聲波測距系統(tǒng)都采用這種設計方法。本課題研究的測距系統(tǒng)就是用單片機控制的。超聲波在空氣中的傳播速度為V，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。系統(tǒng)定時發(fā)射超聲波，在啟動發(fā)射電路的同時啟動單片機內部的定時器，利用定時器的計數(shù)功能記錄超聲波發(fā)射的時間和收到反射波的時間。利用本測距系統(tǒng)測量范圍應在40cm～699cm，其誤差1cm。： ～，交流電源6V； :3050mA； ，最遠可測699厘米。 單片機主控芯片使用51系列AT89S51單片機，該單片機工作性能穩(wěn)定，同時也是在單片機課程設計中經常使用到的控制芯片。接收電路使用三極管組成的放大電路，該電路簡單，調試工作小較小。單片機采用AT89S51，系統(tǒng)晶振采用12MHz高精度的晶振，以獲得較穩(wěn)定時鐘頻率，減小測量誤差。 本系統(tǒng)由單片