【正文】 等優(yōu)點(diǎn)，所以，在利用傳感器技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合的測(cè)距方案中，超聲波測(cè)距是目前應(yīng)用最普遍的一種，它廣泛應(yīng)用于防盜、倒車?yán)走_(dá)、水位測(cè)量、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。 本課題詳細(xì)介紹了超聲波傳感器的原理和特性，以及 Atmel 公司的AT89C52 單片機(jī)的性能和特點(diǎn)，并在分析了超聲波測(cè)距的原理的基礎(chǔ)上，指出了設(shè)計(jì)測(cè) 距系統(tǒng)的思路和所需考慮的問題，給出了以 AT89C52單片機(jī)為核心的低成本、高精度、微型化數(shù)字顯示超聲波測(cè)距儀的硬件電路和軟件設(shè)計(jì)方法。 關(guān)鍵詞 ：超聲波 單片機(jī) 測(cè)距 AT89C52 基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì) II Abstract Ultrasonic wave has strong pointing to nature ,slowly energy consumption ,propagating distance farther ,so, in utilizing the scheme of distance finding that sensor technology and automatic control technology bine together ,ultrasonic wave finds range to use the most general one at present ,it applies to guard against theft , move backward the radar , water level measuring , building construction site and some industrial scenes extensively. This subject has introduced principle and characteristic of the ultrasonic sensor in detail ,and the performance and characteristic of onechip puter AT89C52 of Atmel Company ,and on the basis of analyzing principle that ultrasonic wave finds range ,the systematic thinking and questions needed to consider that have pointed out that designs and finds range ,provide low cost , the hardware circuit of high accuracy , ultrasonic range finder of miniature digital display and software design method taking AT89C52 as the core ,this circuit of system is reasonable in design, working stability, performance good measuring speeding soon , calculating simple , apt to acplish realtime control ,and can reach industry39。 Onechip puter。 AT89C52 基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì) III 目錄 摘 要 .................................................. I ABSTRACT .............................................. II 目錄 ................................................. III 1 導(dǎo)論 ............................................... 1 設(shè)計(jì)目的 .................................................................................... 1 超聲波測(cè)距離的應(yīng)用領(lǐng)域 ........................................................ 1 課題任務(wù)及內(nèi)容 ........................................................................ 2 2 總體方案設(shè)計(jì)介紹 ................................... 4 超聲波測(cè)距離原理 .................................................................... 4 超聲波傳感器特性 .................................................................... 5 3 硬件電路設(shè) 計(jì) ....................................... 7 單片機(jī) AT89C52 介紹 ................................................................ 7 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) .............................................................. 11 復(fù)位電路 .......................................................................... 12 超聲波發(fā)射電路 ...................................................................... 13 超聲波檢測(cè)接收電路 .............................................................. 14 超聲波顯示電路 ...................................................................... 15 報(bào)警電路 .................................................................................. 16 電源電路設(shè)計(jì) .......................................................................... 17 4 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì) .................................... 18 超聲波測(cè)距器的算法設(shè)計(jì) ...................................................... 18 總體設(shè)計(jì)方案 .......................................................................... 19 超聲波發(fā)生子程序和超聲波接收中斷程序 .......................... 20 主程序 ...................................................................................... 20 5 電路調(diào)試及誤差分析 ................................ 22 系統(tǒng)干擾因素 .......................................................................... 22 電路的調(diào)試 .............................................................................. 24 基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì) IV 聲速引起的誤差 ...................................................................... 24 環(huán)境對(duì)測(cè)量的影響 .................................................................. 25 系統(tǒng)功能 .................................................................................. 25 結(jié)論 .................................................. 27 致謝 .................................................. 28 參考文獻(xiàn) .............................................. 29 附錄一 硬 件電路圖 .................................... 30 附錄 2 程序 .......................................... 31 基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì) 1 1 導(dǎo)論 設(shè)計(jì)目的 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，超聲波將在 測(cè)距儀 中的應(yīng)用越來(lái)越廣。展望未來(lái)，超聲波 測(cè)距儀 作為一種新型 的非常重要有用的工具在各方面都將有很大的發(fā)展空間，它將朝著更加高定位高精度的方向發(fā)展，以滿足日益發(fā)展的社會(huì)需求，如聲納的發(fā)展趨勢(shì)基本為：研制具有更高定位精度的被動(dòng)測(cè)距聲納，以滿足水中武器實(shí)施全隱蔽攻擊的需要；繼續(xù)發(fā)展采用低頻線譜檢測(cè)的潛艇拖曳線列陣聲納，實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)程的被動(dòng)探測(cè)和識(shí)別；研制更適合于淺海工作的潛艇聲納，特別是解決淺海水中目標(biāo)識(shí)別問題；大力降低潛艇自噪聲，改善潛艇聲納的工作環(huán)境。隨著 測(cè)距儀 的技術(shù)進(jìn)步， 測(cè)距儀 將從 具有單純判斷功能發(fā)展到具有學(xué)習(xí)功能，最終發(fā)展到具有創(chuàng)造力。 超聲波測(cè)距離的應(yīng)用領(lǐng)域 在工程實(shí)踐中，超聲波由于指向性強(qiáng)、能量消耗緩慢且在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，因而經(jīng)常用于距離的測(cè)量。 基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì) 2 圖 它主要應(yīng)用于倒車?yán)走_(dá)、測(cè)距儀、物位測(cè)量?jī)x、移動(dòng)機(jī)器人的研制、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)等，例如：距離、液位、井深、管道長(zhǎng)度、流速等場(chǎng)合。、 課題任務(wù)及內(nèi)容 設(shè)計(jì)一超聲測(cè) 波測(cè)距 儀，任務(wù)： (1).了解超聲波測(cè)距原理。 設(shè)計(jì)一超 聲測(cè)波測(cè)距儀 ，要求： (1).設(shè)計(jì)出超聲波測(cè)距儀的硬件結(jié)構(gòu)電路。 (3).對(duì)設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行分析。 課題設(shè)計(jì)的內(nèi)容： 本設(shè)計(jì)采用 以 AT89C52 單片機(jī)為核心的低成本、高精度、微型化數(shù)字顯示超聲波測(cè)距儀的硬件電路和軟件設(shè)計(jì)方法。 各探頭的信號(hào)經(jīng)單片機(jī)綜合分析處理，實(shí)現(xiàn) 超聲波測(cè)距儀的各種 功能。 基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì) 4 2 總體方案設(shè)計(jì) 超聲波測(cè)距離原理 人 們可以聽到的聲音頻率為 20Hz～ 20kHz，即為可聽聲 波，超出此頻率范圍的聲音，即 20Hz 以下的聲音稱為低頻聲波， 20kHz 以上的聲音稱為超聲波，一般說話的頻率范圍為 100Hz～ 8kHz。另外，超聲波在空氣中傳播的速度較慢，約為 330m/s，這就使得超聲波傳感器使用變得非常簡(jiǎn)單。一般市場(chǎng)上出售的超聲波傳感器有專用型和兼用型，專用型就是發(fā)送器用作發(fā)送超聲 波，接收器用作接收超聲波；兼用型就是發(fā)送器和接收器為一體傳感