【正文】 優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內時鐘振蕩器。t—超聲波從發(fā)射到接收所需要的時間.將（3—2）、（3—3）代入（31）中得： ( 34)其中,超聲波的傳播速度v在一定的溫度下是一個常數(shù)(例如在溫度T=30度時,V=349m/s)。這就是超聲波測距儀的基本原理。如果對測距精度要求很高，則應通過溫度補償?shù)姆椒▽y量結果加以數(shù)值校正。 由于超聲波也是一種聲波，其聲速V與溫度有關。最常用的超聲測距的方法是回聲探測法，超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時刻的同時計數(shù)器開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物面阻擋就立即反射回來，超聲波接收器收到反射回的超聲波就立即停止計時。3 超聲波測距的原理及各硬件的基本功能 超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。因此超聲波測距在移動機器人的研究上得到了廣泛的應用。因此，超聲在空氣中測距在特殊環(huán)境下有較廣泛的應用。因此可廣泛應用于紙業(yè)、礦業(yè)、電廠、化工業(yè)、水處理廠、污水處理廠、農業(yè)用水、環(huán)保檢測、食品（酒業(yè)、飲料業(yè)、添加劑、食用油、奶制品）、防汛、水文、明渠、空間定位、公路限高等行業(yè)中。一般的超聲波測距儀可用于固定物位或液位的測量，適用于建筑物內部、液位高度的測量等。正是因為具有這些性質，使得超聲波可以用于距離的測量中。超聲波是指頻率在20kHz以上的聲波，它屬于機械波的范疇。2 課題研究背景與意義近年來，隨著電子測量技術的發(fā)展，運用超聲波作出精確測量已成可能。于超聲波指向性強，能量消耗緩慢，在介質中傳播的距離較遠，因而超聲波經常用于距離的測量，如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實現(xiàn)。另外程序控制單片機消除各探頭對發(fā)射和接收超聲波的影響。軟件程序主要由主程序、預置子程序、發(fā)射子程序、接收子程序、顯示子程序等模塊組成。我采用以AT89s52單片機為核心的低成本、高精度、微型化數(shù)字顯示超聲波測距儀的硬件電路。目 錄1 概述............................................................12 課題研究背景及意義..............................................1 課題研究背景....................................................1 課題研究意義....................................................13 方案設計和選擇..................................................2 超聲波測距的原理................................................2 單片機AT89S52...................................................3 超聲波傳感器....................................................54 硬件電路設計....................................................7 整體電路設計....................................................7 超聲波測距系統(tǒng)設計............................................. 9 顯示電路設計....................................................16 電源電路設計 ...................................................17 硬件電路設計優(yōu)化................................................195 軟件設計........................................................22 程序完成的功能..................................................23 主要部分程序流程圖...............................................24 實現(xiàn)重要功能的程序的分析.........................................256 結束語 ..........................................................28致 謝 ..........................................................29參考文獻............................................................ 30附錄一 pcb圖........................................................32附錄二 程序代碼......................................................33基于單片機超聲波測距系統(tǒng)的設計胡新新 （德州學院機電工程系，山東德州 253023）摘要：系統(tǒng)的設計主要包括兩部分，即硬件電路和軟件程序。硬件電路主要包括單片機電路、發(fā)射電路、接收電路、顯示電路和電源電路，另外還有復位電路和LED控制電路等。整個電路采用模塊化設計，由信號發(fā)射和接收、供電、溫度測量、顯示等模塊組成。它控制單片機進行數(shù)據(jù)發(fā)送與接收，在一定溫度下對超聲波速度的校正，還有實現(xiàn)數(shù)據(jù)正確顯示在LED上。關鍵詞：AT89c52；超聲波；測距 The design of ultrasonic ranging system based on singlechip microputerHu Xinxin(Mechanical and Electronic Engineering Department of Dezhou University, Dezhou Shandong, 253023)Abstract: The thesis mainly includes two parts, the design that hardware circuit and software program. The hardware circuit including microcontroller circuit, launch circuit, receiving circuit, display circuit and power circuit, in addition to reset circuit and control circuit LED etc. I used to AT89s52 SCM is the core of low cost, high precision, miniaturization digital display ultrasonic rangefinder hardware circuit. The circuit USES modular design, the signal transmission and reception, power supply, temperature measurement, display module. Software program mainly by the main program, preset subroutines, launch procedure, receiving subroutines, display subroutines etc modules. It control chip, sending and receiving data in a certain temperature of ultrasonic velocity correction, and data displayed correctly in LED. Another program control chip to eliminate the emitting and receiving ultrasonic probe. Keywords: AT89c52, Ultrasonic, distance1 引言 從技術上看，超聲波測距系統(tǒng)在上個世紀70年代已經實用化，從70年代末期開始廣泛應用于生產領域。利用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，并且在測量精度方面能達到工業(yè)實用的要求，因此在工農業(yè)生產上到了廣泛的應用。隨著經濟發(fā)展，電子測量技術應用越來越廣泛，而超聲波測量精確高，成本低，性能穩(wěn)定則備受青睞。超聲波也遵循一般機械波在彈性介質中的傳播規(guī)律，如在介質的分界面處發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，在進入介質后被介質吸收而發(fā)生衰減等。隨著科技水平的不斷提高，超聲波測距技術被廣泛應用于人們日常工作和生活之中。由于超聲測距是一種非接觸檢測技術，不受光線、被測對象顏色等的影響，較其它儀器更衛(wèi)生，更耐潮濕、粉塵、高溫、腐蝕氣體等惡劣環(huán)境，具有少維護、不污染、高可靠、長壽命等特點?？稍诓煌h(huán)境中進行距離準確度在線標定，可直接用于水、酒、糖、飲料等液位控制，可進行差值設定，直接顯示各種液位罐的液位、料位高度。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于實現(xiàn)實時控制，并且在測量精度方面能達到工業(yè)實用的指標要求，因此為了使移動機器人能夠自動躲避障礙物行走，就必須裝備測距系統(tǒng)，以使其及時獲取距障礙物的位置信息（距離和方向）。同時由于超聲波測距系統(tǒng)具有以上的這些優(yōu)點，因此在汽車倒車雷達的研制方面也得到了廣泛的應用。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。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)射點距障礙物面的距離s，即：s=340t/2。在使用時，如果傳播介質溫度變化不大，則可近似認為超聲波速度在傳播的過程中是基本不變的。聲速確定后，只要測得超聲波往返的時間，即可求得距離。如圖31所示： 超聲波發(fā)射 障礙物 S H θ超聲波接收圖31 超聲波的測距原理 （31） （32）式中:L兩探頭之間中心距離的一半.又知道超聲波傳播的距離為: ( 33)、式中:v—超聲波在介質中的傳播速度。當需要測量的距離H遠遠大于L時,則(3—4)變?yōu)? ( 35) 所以,只需要測量出超聲波傳播的時間t,就可以得出測量的距離H.AT89S52是一個低功耗，高性能CMOS 8位單片機，片內含8k Bytes ISP(Insystem programmable)的可反復擦寫1000次的Flash只讀程序存儲器，器件采用ATMEL公司的