基于单片机的超声波测距仪.doc

基于单片机的超声波测距仪



目录

目录 I

摘要 III

Abstract IV

第一章  绪论 1

1.1  引言 1

1.1.1  设计的应用前景 1

1.1.2  课题研究的意义 1

1.2  概述 2

1.2.1  单片机应用系统概述 2

1.2.2  超声波测距系统概述 2

1.3  本设计主要要求 3

第二章  超声波测距原理 4

2.1  超声波的基本理论 4

2.2  超声波测距系统原理 4

2.2.1  超声波传感器 4

2.2.2  超声波测距的方案 5

第三章  总体设计方案 8

3.1  超声波测距系统电路总体设计方案 8

3.2  超声波发射和接收电路的设计 9

3.2.1  超声波发射电路 9

3.2.2  超声波接收电路 10

3.2.3  显示电路 11

3.3  主电路原理图 11

第四章  系统软件设计 13

4.1  主程序流程 13

4.2  子程序设计 14

4.2.1  发送中断子程序 14

4.2.2  距离计算子程序 16

第五章  软件调试及系统仿真 17

5.1  软件编译调试环境 17

5.2  工程文件的建立、设置与目标文件的获得 17

5.2.1  Keil工程的建立 17

5.2.2  工程的详细设置 19

5.2.3  编译、连接 20

5.3  系统仿真 21

5.3.1  Proteus工作界面 21

5.3.2  Proteus原理图的绘制 22

5.3.3  仿真 22

5.4  误差及特性分析 24

第六章  后续研究工作 25

参考文献 26

附录 27

附录一  系统原理图 27

附录二  系统PCB板图 28

附录三  源程序 28

附录四  元器件清单 34

致谢 35

 

摘要

利用超声波测距原理，出于低成本、高精度的目的，提出了一种基于AT89S52的超声波倒车雷达系统的设计方案。硬件部分采用AT89S52单片机作为控制器，主要有超声波发射电路、超声波接收电路、温度检测电路、LED显示电路和报警电路。在分析超声波测距原理的基础上，给出了实现超声波倒车雷达系统的硬件设计电路图和软件设计流程图。该系统测量精度为1cm，测量范围为0.50-4.00m，完全能够满足各类实验系统的设计要求。

整个硬件电路由超声波发射电路、超声波接收电路、电源电路、显示电路等模块组成。各探头的信号经单片机综合分析处理，实现超声波测距仪的各种功能。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。相关部分附有硬件电路图、程序流程图，给出了系统构成、电路原理及程序设计。此系统具有易控制、工作可靠、测距准确度高、可读性强和流程清晰等优点。实现后的作品可用于需要测量距离参数的各种应用场合。

关键字：单片机；超声波；测距 

 

Ultrasonic Wave Range Finder Based On SCM

Abstract

Use of ultrasonic distance measurement principle, due to low cost, high accuracy, proposed one kind based on the AT89S52ultrasonic reversing radar of the system design. The hardware part of the single-chip microcomputer as the controller by using AT89S52, mainly of ultrasonic transmitting circuit, receiving circuit, temperature detection circuit, LED display circuit and alarm circuit. On the analysis of the principle of ultrasonic distance measurement based on, given the realization of ultrasonic reversing radar system hardware design circuit diagram and software design flow chart. The measuring accuracy of the system is 1cm, the measurement range is 0.50-4.00m, fully able to meet the car reversing system design requirements.

The entire hardware circuit is composed by ultrasonic transmitter circuit, ultrasonic receiver circuit, the power circuit, display circuit, and other modules. The probe signals are integrated analysis by SCM to achieve the various functions of ultrasonic distance measurement instrument. This has designed system's overall concept based on, final adoption of hardware and software to achieve the various functional modules. The relevant parts have the hardware schematics and process flow chart.It has given the system constitution, the circuitry and the programming. The instrument system has features: ease of control, stability of operation, highness of precision and distinctness of programme process ,etc. After the realization of the work can be used for needs of the various parameters measured distance applications.

Keywords:SCM,Ultrasonic wave,Distance measurement