單片機超聲波測距儀

4.38萬字 59頁

包括具體的電路圖和程序源碼
附錄1 硬件電路的設計
附錄2 軟件編程
附錄 文獻綜述


摘 要
隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展，超聲波將在科學技術(shù)中的應用越來越廣。本文對超聲波傳感器測距的可能性進行了理論分析，利用模擬電子、數(shù)字電子、微機接口、超聲波換能器、以及超聲波在介質(zhì)的傳播特性等知識，采用以AT89C51單片機為核心的低成本、高精度、微型化數(shù)字顯示超聲波測距儀的硬件電路和軟件設計方法在此基礎上設計了系統(tǒng)的總體方案，最后通過硬件和軟件實現(xiàn)了各個功能模塊。相關(guān)部分附有硬件電路圖、程序流程圖。為了保證超聲波測距傳感器的可靠性和穩(wěn)定性，采取了相應的抗干擾措施。就超聲波的傳播特性，超聲波換能器的工作特性、超聲波發(fā)射、接收、超聲微弱信號放大、波形整形、速度變換、語音提示電路及系統(tǒng)功能軟件等做了詳細說明。該測距儀最大測量距離是6米，精確度是0.1mm。這套系統(tǒng)軟硬件設計合理、抗干擾能力強、實時性良好，經(jīng)過系統(tǒng)擴展和升級，可以用于倒車雷達、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場，例如：測量液位、井深、管道長度等場合?？梢詮V泛應用于工業(yè)生產(chǎn)、醫(yī)學檢查、日常生活、無人駕駛汽車、自動作業(yè)現(xiàn)場的自動引導小車、機器人、液位計等。

關(guān)鍵詞: AT89C51，超聲波，傳感器，LED


ABSTRACT

Along with the science and technology fast development, the ultrasonic wave more and more will be broad in the science and technology application .This article has carried on the theoretical analysis to the ultrasonic sensor range finder possibility, the use simulation electron, the digital electron, the microcomputer connection, the ultrasonic wave transducer, as well as the ultrasonic wave in medium knowledge and so on dissemination characteristic, uses take AT89C51 monolithic integrated circuit as the core low cost, the high accuracy, the microminiaturized numeral demonstrated the ultrasonic wave distance gauge the hardware ......


目 錄
第1章 前言 4
1.1概述 4
1.2超聲波測距特性 5
1.2.1 超聲波用于距離測量的優(yōu)勢 5
1.2.2 超聲波測距儀 5
1.3設計要求 6
1.3.1 內(nèi)容及任務 6
1.3.2 擬達到的要求或技術(shù)指標 6
第2章 總體設計 6
2.1方案的選擇 6
2.1.1傳感器的選擇 6
2.1.2單片機的選擇 7
2.2 超聲波測距的原理 8
2.3總體設計框圖 9
第3章 硬件電路設計 11
3.1 AT89C51系列單片機的應用 11
3.傳感器的應用 12
3.2.1傳感器的定義及作用 12
3.2.2壓電式傳感器 12
3.2.3利用傳感器發(fā)送接收 13
3.2.4超聲波傳感器探測物體的方式 13
3.3超聲波發(fā)射與接收模塊 14
3.4超聲波發(fā)射電路與驅(qū)動電路 14
3.5超聲波接收電路與放大電路 15
3.6基于MAX7219的數(shù)碼顯示電路 16
3.7溫度測量電路 17
3.8電源供應電路 17
3.9報警電路 18
第4章 誤差和數(shù)據(jù)分析 19
4.1測距計算中溫度補償 19
4.2測距計算中誤差分析 20
4.3數(shù)據(jù)處理 21
第5章 軟體設計 22
5.1顯示子程序 22
5.2外部中斷子程序 23
5.3測量距離子程序 24
5.4定時中斷子程序 25
5.5總程序及其流程圖 27
6 總結(jié) 29
6.1設計系統(tǒng)的實用性與價值性 29
6.2設計系統(tǒng)的不足和改進方法 29
參考文獻 31
致謝 32
附錄 33
附錄1 硬件電路的設計 33
附錄2 軟件編程 34
附錄 文獻綜述 60



參考文獻
[1]沙占友．集成化智能傳感器原理與應用[M]．北京：電子工業(yè)出版社[2]吳研．超聲波倒車雷達系統(tǒng)設計 [J]．北京：北京理工大學
[3] 肖景和，趙?。t外線熱釋電與超聲波遙控電路[M]．北京：人民郵電出版社