【正文】 位電路等構成。，造價低廉，適用于各種經(jīng)典電路，而且它具有很客觀的使用壽命，基本可達到上百小時的工作時間。所以本設計選用共陽極四位LED數(shù)碼管作為顯示元器件。圖23 超聲波接收芯片CX20106 顯示器選型led數(shù)碼管（LED Segment Displays）是有多段發(fā)光二極管組成“8”和“.”的字樣，本設計由于要顯示5厘米到300厘米區(qū)間的數(shù)值，所以選用四位LED數(shù)碼管。此外，根據(jù)相關文獻的實驗數(shù)據(jù)表明，CX20106A接收超聲波具有很好的靈敏度和較強的抗干擾能力。30%圖22 超聲波換能器 超聲波接收芯片選型集成電路CX20106A是紅外線檢波專用的接收芯片，生活中常用的電視機遙控器的紅外收發(fā)模塊就是以CX20106為核心制作的。元件本身價格便宜，在倒車雷達、無損測傷、測距、測流速方面已有成熟的應用歷史。 ：0Hz～33Hz AT89C51單片機外形及引腳排列如圖21所示：圖21 單片機的外形和引腳圖 超聲波傳感器選型本系統(tǒng)選擇使用分體式超聲波傳感器T4016 、R4016作為超聲波發(fā)射和接收的元器件。它采用了ATMEL公司最新的存儲器制造技術，并且與標準的MCS51的引腳和指令相同。 系統(tǒng)的硬件選型 單片機選型AT89C51是一種帶4K字節(jié)FLASH存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓、高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機。并用四位數(shù)碼管顯示器來顯示距離。發(fā)出的超聲波在空氣介質中傳播，遇到障礙物表面時超聲波返回，再由超聲波接收模塊接收折返的超聲波，接著芯片CX20106A將超聲波信號轉化為電信號并對計時經(jīng)行中斷。在后文中會一一分析、總結。將會結合程序流程圖對各功能段進行逐句解釋，完整全面的介紹軟件部分的設計思路。以及各電路中一些重要元器件的作用、數(shù)值大小的影響等具體分析。第二部分為電路圖原理詳解。論文將主要分為硬件選型、電路原理圖詳解和程序及其注釋三個核心部分?？紤]到超聲波測距的廣闊前景，超聲波技術的日益精進，更加廣泛的適用領域將會成為必然。掌握成熟穩(wěn)定的超聲波測距技術決定了一個國家測控領域的水平。由此可見我國最新的超聲波測距設備和國際最頂尖的水平還是有一定的差距，當然，這種差距也在逐步減少。查閱相關文獻可知，我國最新的采用隨時間變化的自動增益控制(AGC)電路的超聲波測距儀的有效測量范圍可達2m，測量盲區(qū)可減小為100mm，最大誤差不超過5%。 國內(nèi)外研究動態(tài)現(xiàn)在對超聲波技術革新的需求越來越大。所以，本課題將研究基于單片機的顯著優(yōu)勢，設計以其為基礎的性能優(yōu)良、功能全面的超聲波測距儀。在超聲波探傷、自動停車系統(tǒng)和倒車雷達系統(tǒng)中，超聲波測距有重要的應用。當代的超聲波技術能夠廣泛應用于無損探傷、測量溫度、測量距離、測量液體流量、測量液體成分、多種巖體檢測等方面。在準確度方面，測量準確度較高，可以精確到厘米級，達到了預期的測量準確度。本文將具體介紹設計思路、硬件選型、程序流程等設計相關的內(nèi)容。 關鍵詞：AT89C51 超聲波 測距squarewaveAbstractIn this paper, based on 51 MCU, ultrasonic range finder design process and its operation principle: AT89C51 control timer square wave pulse is produced. At the same time T1 timer start timing. Emit ultrasonic in the air spread, and then encountered obstacles surface ultrasonic reentrant, ultrasonic receiving module receiving returned ultrasonic signal and the ultrasonic signals are converted to electrical signals. The timer recording ultrasonic roundtrip time used, thus obtains the measured distance calculated by the 51 single chip microputer. Then the use of four digital tube display distance.硬件電路由超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路、電源電路、四位數(shù)碼管顯示電路、電鈴報警電路、12MHz晶振電路等組成。本測距儀成品具有很好的穩(wěn)定性及操作簡易性。各引腳接收的信號經(jīng)單片機綜合分析處理，最終實現(xiàn)超聲波測距儀的測距功能。再使用四位數(shù)碼管顯示距離。發(fā)出的超聲波在空氣中傳播，而后遇到障礙物體的表面時超聲波折返，超聲波接收模塊接收返回的超聲波信號并且把超聲波信號轉化為電信號。南京師范大學電氣與自動化工程學院畢業(yè)論文目 錄摘 要 1Abstract 2第1章 緒 論 3 課題研究的目的與意義 3 國內(nèi)外研究動態(tài) 3 論文主要內(nèi)容 4第2章 系統(tǒng)的總體設計 5 設計方案 5 系統(tǒng)的硬件選型 5 單片機選型 5 超聲波傳感器選型 6 超聲波接收芯片選型 7 顯示器選型 7第3章 系統(tǒng)的硬件設計 8 基本系統(tǒng)構成 8 系統(tǒng)電源電路 9 超聲波發(fā)射電路 9 超聲波接收電路 10 晶振電路 11 復位電路 11 顯示電路 12 報警電路 13 電路原理圖 13 PCB圖 14第4章 系統(tǒng)的軟件設計 15 軟件keil的簡介 15 主程序流程 15 超聲波收發(fā)模塊程序設計 16 超聲波收發(fā)中斷子程序 17 距離測算子程序 19 顯示模塊程序設計 19 初始化程序 21 顯示程序 21 延時程序 22 現(xiàn)場實測距離顯示 23第5章 結 論 24 總 結 24 系統(tǒng)實物圖形 25 展 望 25致 謝 26參考文獻 27附 錄 28 2南京師范大學電氣與自動化工程學院畢業(yè)設計論文摘 要本文闡述了基于51單片機的超聲波測距儀的設計過程和運行結果。AT89C51單片機控制定時器產(chǎn)生方波脈沖，同時計時器T1開始計時。計時器記錄超聲波往返所用的時間，從而由51單片機計算得到實測距離。 硬件電路由超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路、電源電路、四位數(shù)碼管顯示電路、電鈴報警電路、12MHz晶振電路等組成。本文將具體介紹設計思路、硬件選型、程序流程等設計相關的內(nèi)容。在準確度方面，測量準確度較高，可以精確到厘米級，達到了預期的測量準確度。各引腳接收的信號經(jīng)單片機綜合分析處理，最終實現(xiàn)超聲波測距儀的測距功能。本測距儀成品具有很好的穩(wěn)定性及操作簡易性。Hardware circuit consists of an ultrasonic emission circuit, ultrasonic receiver circuit, the power circuit, four digital tube display circuit, an electric bell alarm circuit, 12Mhz crystal oscillator circuit. The received signal of each pin SCM prehensive analysis, finally realize the ranging function of ultrasonic rangefinder. This paper introduces the design idea, hardware selection, program flow design related content. The range finder product has good stability and easy to operate. In terms of accuracy, high measurement accuracy, can be accurate to centimeter level, to achieve the desired accuracy. Keywords:AT89C51 Ultrasonic Wave Measure Distance第1章 緒 論 課題研究的目的與意義超聲波技術的發(fā)展飛速，它已從早期的原理理論研究慢慢發(fā)展到如今的各種領域。超聲波在應用到測距方面時擁有這幾個與眾不同的優(yōu)點：首先是所測環(huán)境的測量媒介并不限制于空氣，液體或固體等也能進行有效測量，具有廣泛的適用性；其次是超聲波這種測量載體，它對于測量環(huán)境本身存在光線，如陽光、燈光，以及各物體和環(huán)境產(chǎn)生電磁場并不敏感，它能在黑暗無光、揚塵、天氣大霧甚至強電磁干擾的惡劣測量條件中正常工作，能有效降低測距作業(yè)的人力、環(huán)境成本；三是超聲波測距儀結構簡單小巧，所需造價低廉，設備用到的單片機簡單可靠，很容易批量生產(chǎn)?？偟膩砜?，使用單片機為核心元件已是現(xiàn)在超聲波測距儀的主要選擇?？梢灶A見在不久的未來，超聲波測距設備在更廣泛更嚴苛的工程應用中都將有很大的發(fā)展?jié)撃?，它將朝著更加高定位高精度的研究方向發(fā)展，并作為一種常用工具滿足社會快速發(fā)展需求，因此，為了使我國的超聲波設備逐步跟進國際水準，對超聲波測距系統(tǒng)高精度、廣范圍和實時性的課題進行深入研究是有很大的實際意義。由于超聲波獨特的特質，導致許多惡劣的工作環(huán)境、廣泛的工程場合都急需高精度高適應性的尖端超聲波測距設備。國外高精度測距儀的精度可以達到正負1mm。因為國內(nèi)外對于超聲波技術的交流和研發(fā)也愈發(fā)頻繁和深入。總的來說，超聲波測距的精度突破毫米級，達到更高的精度和方向性也是國內(nèi)外對這一領域科研發(fā)展的前進方向。 論文主要內(nèi)容本論文主要介紹利用超聲波原理和單片機為控制平臺完成測距功能的基于單片機的超聲波測距儀的設計過程。硬件選型將依次介紹本設計中所使用的單片機型號、芯片型號、各類元器件型號，并依次給出它們的優(yōu)劣，以及和最終選擇的原因。在這部分中，將會將設計的各個模塊、各