单片机应用系统设计－声波测距仪.doc
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单片机应用系统设计－声波测距仪,论文标准word格式排版55页摘要本文详细介绍了一种基于单片机的超声测距系统。该系统以空气中超声波的传播速度为确定条件,利用反射超声波测量待测距离。在介绍了单片机性能和特点的基础上，分析了超声波测距的发展及基本原理，介绍了传感器的原理及特性。由此提出了系统的总体构成。然后简要介绍了利用51系列单片机设计测距仪的原理:单...
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摘要
本文详细介绍了一种基于单片机的超声测距系统。该系统以空气中超声波的传播速度为确定条件,利用反射超声波测量待测距离。在介绍了单片机性能和特点的基础上，分析了超声波测距的发展及基本原理，介绍了传感器的原理及特性。由此提出了系统的总体构成。然后简要介绍了利用51系列单片机设计测距仪的原理:单片机发出的超声波，通过换能器发射出去，遇到被测物体后反射回来，计算此超声波从发射出到接受的时间差从而得出被测物体到测距仪的距离。针对测距系统发射、接收、检测、显示部分的总体设计方案做了论证。给出了系统的硬件原理图和软件实现框图。
关键词:单片机,超声波,测距
吀栀攀 Design of System for Ultrasonic Distance Measurement Using MCU
Abstract
The thesis introduces a kind of single-pulse-reflection ultrasonic distance meter system in detail based on single chip processor. The system could measure certain distance on the premise that the speed of reflected wave in the air is fixed. Based on the study of single chip processor, this paper summarizes the development and fundamental principle of ultrasonic detection. Then it presents the theory and characters of ultrasonic sensor. Moreover, it proposes the whole structure of the system by introducing the function of ultrasonic distance meter. Then this paper introduces the principle of distance一measuring一device which is designed with the single chip Processor of 51series. This principle is based on the ultrasonic measure which is calculated by the time used by ultrasonic traveling from the target. And then the transmission, receiver, detection, display scheme of this distance meter system are brought out. This paper presents the design of the Circuit and debug of the ultrasonic distance sensor.
Key words: single-chip processor, ultrasonic, distance- measurement
目录
1 绪论1
1.1 课题背景1
1.2 超声波检测综述1
1.2.1 超声波检测的发展1
1.2.2 超声波检测简介3
1.3 单片机简介4
1.4超声波简介5
2 超声波测距仪的总体构想7
2.1 超声波测距的原理7
2.2 常见的测距法7
2.3 超声波传感器8
2.3.1 超声波传感器的原理及结构8
2.3.2超声波传感器的特性10
2.4 系统主要参数的确定11
2.4.1 测距仪的工作频率11
2.4.2 声速12
2.4.3 发射脉冲宽度12
2.4.4 测量盲区13
3 单片机基本原理15
3.1 单片机的组成15
3.2 单片机指令系统与汇编语言程序18
3.3 中断系统的基本原理与操作方式21
3.3.1中断系统的基本组成22
3.3.2中断系统的应用22
4 超声波测距仪的硬件设计25
4.1 超声波发射电路25
4.2 超声波检测接收电路26
4.2.1 集成电路CX20106A简介26
4.2.2 接收电路图27
4.3 单片机系统及显示电路28
5 超声波测距仪的软件设计30
5.1 超声波测距仪的算法设计30
5.2 主程序30
5.3 超声波发射中断程序32
5.4 超声波接收中断程序33
5.5 显示子程序34
5.6 距离计算子程序35
6 总结37
参考文献38
附录39
致谢51
摘要
本文详细介绍了一种基于单片机的超声测距系统。该系统以空气中超声波的传播速度为确定条件,利用反射超声波测量待测距离。在介绍了单片机性能和特点的基础上，分析了超声波测距的发展及基本原理，介绍了传感器的原理及特性。由此提出了系统的总体构成。然后简要介绍了利用51系列单片机设计测距仪的原理:单片机发出的超声波，通过换能器发射出去，遇到被测物体后反射回来，计算此超声波从发射出到接受的时间差从而得出被测物体到测距仪的距离。针对测距系统发射、接收、检测、显示部分的总体设计方案做了论证。给出了系统的硬件原理图和软件实现框图。
关键词:单片机,超声波,测距
吀栀攀 Design of System for Ultrasonic Distance Measurement Using MCU
Abstract
The thesis introduces a kind of single-pulse-reflection ultrasonic distance meter system in detail based on single chip processor. The system could measure certain distance on the premise that the speed of reflected wave in the air is fixed. Based on the study of single chip processor, this paper summarizes the development and fundamental principle of ultrasonic detection. Then it presents the theory and characters of ultrasonic sensor. Moreover, it proposes the whole structure of the system by introducing the function of ultrasonic distance meter. Then this paper introduces the principle of distance一measuring一device which is designed with the single chip Processor of 51series. This principle is based on the ultrasonic measure which is calculated by the time used by ultrasonic traveling from the target. And then the transmission, receiver, detection, display scheme of this distance meter system are brought out. This paper presents the design of the Circuit and debug of the ultrasonic distance sensor.
Key words: single-chip processor, ultrasonic, distance- measurement
目录
1 绪论1
1.1 课题背景1
1.2 超声波检测综述1
1.2.1 超声波检测的发展1
1.2.2 超声波检测简介3
1.3 单片机简介4
1.4超声波简介5
2 超声波测距仪的总体构想7
2.1 超声波测距的原理7
2.2 常见的测距法7
2.3 超声波传感器8
2.3.1 超声波传感器的原理及结构8
2.3.2超声波传感器的特性10
2.4 系统主要参数的确定11
2.4.1 测距仪的工作频率11
2.4.2 声速12
2.4.3 发射脉冲宽度12
2.4.4 测量盲区13
3 单片机基本原理15
3.1 单片机的组成15
3.2 单片机指令系统与汇编语言程序18
3.3 中断系统的基本原理与操作方式21
3.3.1中断系统的基本组成22
3.3.2中断系统的应用22
4 超声波测距仪的硬件设计25
4.1 超声波发射电路25
4.2 超声波检测接收电路26
4.2.1 集成电路CX20106A简介26
4.2.2 接收电路图27
4.3 单片机系统及显示电路28
5 超声波测距仪的软件设计30
5.1 超声波测距仪的算法设计30
5.2 主程序30
5.3 超声波发射中断程序32
5.4 超声波接收中断程序33
5.5 显示子程序34
5.6 距离计算子程序35
6 总结37
参考文献38
附录39
致谢51
