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1、论文题目基于单片机超声波测距器设计学生姓名学号专业班级指导教师2011年5月摘要摘要本文介绍了一种基于STC89C52单片机的超声波液位测量系统,阐述了超声波液位测量系统的硬件电路构成、工作原理及软件设计方法。超声波发生器在某一时刻发出一个超声波信号,当超声波遇到被测液体后反射回来,就被超声波接收器所接收。这样只要计算出从发射信号到接收返回信号所用的时间,就可算出超声波发生器与反射物体之间的距离。硬件部分采用STC89C52单片机作为主控单片机,电路部分主要有发射电路、接收电路、显示电路几部分组成。超声波发射电路和接收电路主要超声波模块HC-SR04组成,显示电路用动态扫描法实现LED数字
2、显示。设计出的超声波测量系统精度可达厘米数量级，电路具有结构简单、操作方便、精度高、应用广泛的特点。关键词：超声波测距；STC89C52单片机；数字显示I目录ABSTRACTThepaperdescribesanultrasonicmeasuringsystembasedontheSTC89C52,itdescribedanultrasonicmeasuringliquid-levelsystemhardwarecircuitstructure,workingprincipleandsoftwaredesignmethods.Ultrasonicgeneratoratatimesentan
3、ultrasonicsignal,whentheultrasonicwavereflectedbackuponthedetectedobjectsencountered,theywerereceivedultrasonicreceiver.Soaslongascalculatedfromtheemissionsignaltothereceivertoreturnthesignalusedinthetime,youcancalculatetheultrasonicgeneratorandthedistancebetweenthereflectiveobject.HardwareusingST
4、C89C52microcontrollerasamasterMCU,thecircuitpartofthemaintransmitter,receivercircuit,displaycircuitofseveralparts.Ultrasonictransmitterdevicemainlyintegratedcircuits,displaycircuitsusingtheLEDdigitaldisplayattherealtime.Thesystemhardwarestructureissimple,reliable,goodaccuracyandsensitivity.Thesyst
5、em'saccuracycouldreachcentimeterordersofmagnitude.Circuitsweresimplystructure,easytouse,highaccuracyandwideapplication.KEYWORDS:Ultrasonic;measuring;STC89C52MCU;DigitaldisplayV目录V目录目录1绪论11.1课题设计的目的和意义11.2课题设计的研究范围和成果11.3课题设计的任务和要求22总体设计方案33硬件电路各部分设计53.1单片机系统及显示电路53.1.1主控芯片STC89C5253.1.2数码管显示原理83.2
6、超声波发射电路93.3超声波检测接收电路103.4超声波的硬件电路设计124系统软件设计134.1超声波测距器的算法设计134.2主程序设计134.3超声波发生子程序和接收中断程序145调试及性能分析175.1调试175.2性能分析176结论与展望197致谢218参考文献23附录25附录1超声测距器单片机程序25附录2超声波硬件原理图31附录3硬件实物图33V目录V绪论1绪论随着科技的迅猛发展,越来越多科技成果被广泛的运用到人们的日常生活当中,给我们的生活带来了诸多便利。目前测量距离一般都采用波在介质中的传播速度和时间关系进行测量。主要有激光测距、微波雷达测距和超声波测距三种常用的技术。由
7、于超声波具有指向性强、能量消耗缓慢、在介质中传播的距离较远等优点，因而经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。本文设计的这种测距装置,利用了超声波传感器和单片机。采用超声波传感器用于发射和接收电路,利用声波在空气中的传播速度和发射脉冲到接收反射脉冲的时间间隔计算出障碍物到超声波测距器之间的距离。超声波测距技术，是一种有源非接触性测距技术，利用超声波在空气中的定向传播特性和固体反射特性，通过接收自
