单片机课程设计--超声波测距仪的设计.doc
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单片机课程设计--超声波测距仪的设计,通过该课程设计使学生进一步了解和加深智能化仪器设计的一般原则；熟练掌握智能化仪器与装置的软、硬件设计方法；掌握仪器的软件调试及软硬件联合统调方法与技能。掌握仪器的接口技术和程控方法；熟练掌握仪表总线的工作原理、设计步骤、编程及调试；掌握c设计软件的编程与调试方法；掌握网络化仪器设计编...
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单片机课程设计--超声波测距仪的设计
通过该课程设计使学生进一步了解和加深智能化仪器设计的一般原则；熟练掌握智能化仪器与装置的软、硬件设计方法；掌握仪器的软件调试及软硬件联合统调方法与技能。掌握仪器的接口技术和程控方法；熟练掌握仪表总线的工作原理、设计步骤、编程及调试；掌握C设计软件的编程与调试方法；掌握网络化仪器设计编程与调试方法。
本课程设计的任务就是设计一个超声波测距系统。鼓励学生在熟悉基本原理的前提下，与实际应用相联系，提出自己的方案，完善设计。
具体设计任务如下：
1．熟悉超声波测距的工作原理；
2．写出超声波测距的设计方案；
3．用硬件加以实现；
4．写课程设计报告。
设计要求：
1.测量范围：0.1~5m；
2.测量精度：±0.01m；
3.显示测量距离。
目 录
目 录 I
摘 要 I
ABSTRACT II
1 绪论 1
1．1设计背景 1
1.2设计目的 1
1.3 基本原理 1
2 设计方案简述 2
2.1方案讨论 2
2.2方案论证 2
3 详细设计 3
3.1硬件设计 3
3.1.1 AT89S52外围电路设计 3
3.1.2数码管显示电路设计 4
3.1.3超声波发射电路设计 5
3.1.4超声波接收 6
3.2软件部分 7
3.2.1系统软件设计说明 7
3.2.2编程语言的选择 7
3.2.3超声波测距仪的算法设计 7
3.2.4主程序流程图 8
3.2.5超声波发生子程序和超声波接收中断程序 9
3.2.6系统的软硬件的调试 10
4 设计结果及分析 11
5 总结 12
参考文献 13
附录1 14
附录2 2
摘 要
由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量。利用超声波检测距离，设计比较方便，计算处理也较简单，并且在测量精度方面也能达到日常使用的要求。
设计的超声波测距器利用超声波传输中距离与时间的关系，采用以AT89S52单片机为核心进行控制及数据处理，最终完成低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距器的硬件电路和软件设计。该测距器主要由超声波发射器电路、超声波接收器电路、单片机控制电路、系统电源电路及显示电路构成。整个程序采用模块化设计，由主程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。各探头的信号经单片机综合分析处理，实现超声波测距器的各种功能。在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。
经过实验表明，这套系统软硬件设计合理、抗干扰能力强、实时性良好，经过系统扩展和升级，可应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控，还能有效地解决汽车倒车，液位、水深、管道长度的测量问题。
关键词：超声波；AT89S52；数码管；测距
Abstract
The strong point of ultrasonic energy consumption is slow, the spread in the medium distance, and therefore frequently used ultrasonic distance measurement. Distance using ultrasonic testing, the design is more convenient, computing is also relatively simple, and precision in the measurement can achieve the requirements of daily use.
Design of ultrasonic distance measurement device using ultrasonic transmission distance of time, with the AT89S52 microcontroller as the core for control and data processing, the final completion of low-cost, high precision, miniature digital display ultrasonic ranging device hardware and software design . The probe by the single chip integrated analysis of signal processing, and ultrasonic ranging device features. On this basis, the overall design of the system program, and finally achieved through various hardware and software modules.
Experimental results show that the system software and hardware designed, anti-interference ability, good real-time, after the system expansion and upgrades, can be applied to car parking, construction sites and the location of some industrial-site monitoring, but also effectively solve the vehicle Reverse, liquid level, water depth, pipeline length measurements.
Key words: ultrasonic; AT89S52; digital; location
通过该课程设计使学生进一步了解和加深智能化仪器设计的一般原则；熟练掌握智能化仪器与装置的软、硬件设计方法；掌握仪器的软件调试及软硬件联合统调方法与技能。掌握仪器的接口技术和程控方法；熟练掌握仪表总线的工作原理、设计步骤、编程及调试；掌握C设计软件的编程与调试方法；掌握网络化仪器设计编程与调试方法。
本课程设计的任务就是设计一个超声波测距系统。鼓励学生在熟悉基本原理的前提下，与实际应用相联系，提出自己的方案，完善设计。
具体设计任务如下：
1．熟悉超声波测距的工作原理；
2．写出超声波测距的设计方案；
3．用硬件加以实现；
4．写课程设计报告。
设计要求：
1.测量范围：0.1~5m；
2.测量精度：±0.01m；
3.显示测量距离。
目 录
目 录 I
摘 要 I
ABSTRACT II
1 绪论 1
1．1设计背景 1
1.2设计目的 1
1.3 基本原理 1
2 设计方案简述 2
2.1方案讨论 2
2.2方案论证 2
3 详细设计 3
3.1硬件设计 3
3.1.1 AT89S52外围电路设计 3
3.1.2数码管显示电路设计 4
3.1.3超声波发射电路设计 5
3.1.4超声波接收 6
3.2软件部分 7
3.2.1系统软件设计说明 7
3.2.2编程语言的选择 7
3.2.3超声波测距仪的算法设计 7
3.2.4主程序流程图 8
3.2.5超声波发生子程序和超声波接收中断程序 9
3.2.6系统的软硬件的调试 10
4 设计结果及分析 11
5 总结 12
参考文献 13
附录1 14
附录2 2
摘 要
由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量。利用超声波检测距离，设计比较方便，计算处理也较简单，并且在测量精度方面也能达到日常使用的要求。
设计的超声波测距器利用超声波传输中距离与时间的关系，采用以AT89S52单片机为核心进行控制及数据处理，最终完成低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距器的硬件电路和软件设计。该测距器主要由超声波发射器电路、超声波接收器电路、单片机控制电路、系统电源电路及显示电路构成。整个程序采用模块化设计，由主程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。各探头的信号经单片机综合分析处理，实现超声波测距器的各种功能。在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。
经过实验表明，这套系统软硬件设计合理、抗干扰能力强、实时性良好，经过系统扩展和升级，可应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控，还能有效地解决汽车倒车，液位、水深、管道长度的测量问题。
关键词：超声波；AT89S52；数码管；测距
Abstract
The strong point of ultrasonic energy consumption is slow, the spread in the medium distance, and therefore frequently used ultrasonic distance measurement. Distance using ultrasonic testing, the design is more convenient, computing is also relatively simple, and precision in the measurement can achieve the requirements of daily use.
Design of ultrasonic distance measurement device using ultrasonic transmission distance of time, with the AT89S52 microcontroller as the core for control and data processing, the final completion of low-cost, high precision, miniature digital display ultrasonic ranging device hardware and software design . The probe by the single chip integrated analysis of signal processing, and ultrasonic ranging device features. On this basis, the overall design of the system program, and finally achieved through various hardware and software modules.
Experimental results show that the system software and hardware designed, anti-interference ability, good real-time, after the system expansion and upgrades, can be applied to car parking, construction sites and the location of some industrial-site monitoring, but also effectively solve the vehicle Reverse, liquid level, water depth, pipeline length measurements.
Key words: ultrasonic; AT89S52; digital; location
