基于单片机的超声波测距毕业设计论文.doc
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基于单片机的超声波测距毕业设计论文,26696字摘 要超声波具有指向性强，能量消耗缓慢，传播距离较远等优点，所以，在利用传感器技术和自动控制技术相结合的测距方案中，超声波测距是目前应用最普遍的一种，它广泛应用于防盗、倒车雷达、水位测量、建筑施工工地以及一些工业现场。本课题详细介绍了超声波传感器的原理和特性，以及atmel公司的at89c51单片机的性能和...
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26696字
摘 要
超声波具有指向性强，能量消耗缓慢，传播距离较远等优点，所以，在利用传感器技术和自动控制技术相结合的测距方案中，超声波测距是目前应用最普遍的一种，它广泛应用于防盗、倒车雷达、水位测量、建筑施工工地以及一些工业现场。
本课题详细介绍了超声波传感器的原理和特性，以及Atmel公司的AT89C51单片机的性能和特点，并在分析了超声波测距的原理的基础上，指出了设计测距系统的思路和所需考虑的问题，给出了以AT89C51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。该系统电路设计合理、工作稳定、性能良好、检测速度快、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求。
关键词：超声波 单片机 测距 AT89C51
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 combine 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 one-chip computer AT89C51 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 AT89C51 as the core ,this circuit of system is reasonable in design, working stability, performance good measuring speeding soon , calculating simple , apt to accomplish real-time control ,and can reach industry's practical demand in measuring the precision 。
Key Words: Ultrasonic wave; One-chip computer; Range finding; AT89C51
目 录
摘 要 1
ABSTRACT 2
目 录 3
第1章 超声波测距系统设计 5
1.1 超声波测距的原理 5
1.2超声波测距系统电路的设计 5
1.2.1 总体设计方案 5
1.2.2发射电路的设计 6
1.2.3接收电路的设计 7
1.2.4显示模块的设计 8
1.3超声波测距系统的软件设计 9
1.4本章小结 11
第2章 绪论 12
2.1 课题背景，目的和意义 12
2.2两种常用的超声波测距方案 12
2.2.1基于单片机的超声波测距系统 12
2.2.2基于CPLD的超声波测距系统 13
2.3课题主要内容 14
第3章 超声波传感器 15
3.1超声波传感器的原理与特性 15
3.1.1原理 15
3.1.2特性 16
3.2超声波传感器的检测方式 17
3.3超声波传感器系统的构成 18
3.4本章小结 19
第4章 AT89C51单片机简介 20
4.1单片机基础知识 20
4.1.1单片机的内部结构 20
4.1.2单片机的基本工作原理 22
4.2单片机的分类及发展 23
4.3单片机AT89C51的特性 24
4.4本章小结 27
第5章 电路调试及误差分析 28
5.1电路的调试 28
5.2系统的误差分析 28
5.2.1声速引起的误差 28
5.2.2单片机时间分辨率的影响 29
5.4本章小结 30
结论 31
致谢 32
参考文献 33
附录1 34
附录2 39
附录3 40
参考文献
1.刘凤然.基于单片机的超声波测距系统.传感器世界.2001,5:29-32
2.葛健强.基于CPLD的超声波测距仪研制. 无锡商业职业技术学院学报.2004,4(3):8-10
3.何希才,薛永毅.传感器及其应用实例.机械工业出版社,2004:138-152
4.胡汉才.单片机原理及其接口技术.清华大学出版社,2004:27-46
5.吴斌方,刘民,熊海斌.超声波测距传感器的研制.湖北工学院学报.2004,19(6):26-28
6.谭洪涛,张学平.单片机设计测距仪原理及其简单应用.现代电子技术.2004,18:94-96
7.Peter Hauptmann, Ralf Lucklum, Bernd Henning. Ultrasonic Sensors for Process Control. Sensors Update.1998,3: 163-207
8.赵占林,刘洪梅.超声波测距系统误差分析及修正.科技情报开发与经济.2002,12(6):144-145
9.J. Otto. Sensors for Distance Measurement and Their Applications in Automobiles. Sensors Update.2002,10:231-255
10.苏炜,龚壁建,潘笑.超声波测距误差分析.传感器技术.2004,23(6):8-11
11.罗忠辉,黄世庆.提高超声测距精度的方法. 机械设计与制造.2005,1:109
12.秦旭.用LM92温度传感器补偿的高精度超声波测距仪.电子产品世界.2003,6:58-59
13.Yusuke Moritake, Hiroomi Hikawa.Category Recognition System Using Two Ultrasonic Sensors and Combinational Logic Circuit. Electronics and Communications in Japan.2005,88(7):33-42
摘 要
超声波具有指向性强，能量消耗缓慢，传播距离较远等优点，所以，在利用传感器技术和自动控制技术相结合的测距方案中，超声波测距是目前应用最普遍的一种，它广泛应用于防盗、倒车雷达、水位测量、建筑施工工地以及一些工业现场。
本课题详细介绍了超声波传感器的原理和特性，以及Atmel公司的AT89C51单片机的性能和特点，并在分析了超声波测距的原理的基础上，指出了设计测距系统的思路和所需考虑的问题，给出了以AT89C51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。该系统电路设计合理、工作稳定、性能良好、检测速度快、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求。
关键词：超声波 单片机 测距 AT89C51
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 combine 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 one-chip computer AT89C51 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 AT89C51 as the core ,this circuit of system is reasonable in design, working stability, performance good measuring speeding soon , calculating simple , apt to accomplish real-time control ,and can reach industry's practical demand in measuring the precision 。
Key Words: Ultrasonic wave; One-chip computer; Range finding; AT89C51
目 录
摘 要 1
ABSTRACT 2
目 录 3
第1章 超声波测距系统设计 5
1.1 超声波测距的原理 5
1.2超声波测距系统电路的设计 5
1.2.1 总体设计方案 5
1.2.2发射电路的设计 6
1.2.3接收电路的设计 7
1.2.4显示模块的设计 8
1.3超声波测距系统的软件设计 9
1.4本章小结 11
第2章 绪论 12
2.1 课题背景，目的和意义 12
2.2两种常用的超声波测距方案 12
2.2.1基于单片机的超声波测距系统 12
2.2.2基于CPLD的超声波测距系统 13
2.3课题主要内容 14
第3章 超声波传感器 15
3.1超声波传感器的原理与特性 15
3.1.1原理 15
3.1.2特性 16
3.2超声波传感器的检测方式 17
3.3超声波传感器系统的构成 18
3.4本章小结 19
第4章 AT89C51单片机简介 20
4.1单片机基础知识 20
4.1.1单片机的内部结构 20
4.1.2单片机的基本工作原理 22
4.2单片机的分类及发展 23
4.3单片机AT89C51的特性 24
4.4本章小结 27
第5章 电路调试及误差分析 28
5.1电路的调试 28
5.2系统的误差分析 28
5.2.1声速引起的误差 28
5.2.2单片机时间分辨率的影响 29
5.4本章小结 30
结论 31
致谢 32
参考文献 33
附录1 34
附录2 39
附录3 40
参考文献
1.刘凤然.基于单片机的超声波测距系统.传感器世界.2001,5:29-32
2.葛健强.基于CPLD的超声波测距仪研制. 无锡商业职业技术学院学报.2004,4(3):8-10
3.何希才,薛永毅.传感器及其应用实例.机械工业出版社,2004:138-152
4.胡汉才.单片机原理及其接口技术.清华大学出版社,2004:27-46
5.吴斌方,刘民,熊海斌.超声波测距传感器的研制.湖北工学院学报.2004,19(6):26-28
6.谭洪涛,张学平.单片机设计测距仪原理及其简单应用.现代电子技术.2004,18:94-96
7.Peter Hauptmann, Ralf Lucklum, Bernd Henning. Ultrasonic Sensors for Process Control. Sensors Update.1998,3: 163-207
8.赵占林,刘洪梅.超声波测距系统误差分析及修正.科技情报开发与经济.2002,12(6):144-145
9.J. Otto. Sensors for Distance Measurement and Their Applications in Automobiles. Sensors Update.2002,10:231-255
10.苏炜,龚壁建,潘笑.超声波测距误差分析.传感器技术.2004,23(6):8-11
11.罗忠辉,黄世庆.提高超声测距精度的方法. 机械设计与制造.2005,1:109
12.秦旭.用LM92温度传感器补偿的高精度超声波测距仪.电子产品世界.2003,6:58-59
13.Yusuke Moritake, Hiroomi Hikawa.Category Recognition System Using Two Ultrasonic Sensors and Combinational Logic Circuit. Electronics and Communications in Japan.2005,88(7):33-42
