基于单片机的控制的超声波测距报警系统设计

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1、.《现代通信技术》专业课程设计基于单片机控制的超声波测距报警系统设计系部：电子与信息工程系专业班级：姓名：学号：指导教师：时间：完成日期目录1绪论11.1课题设计背景11.2课题研究的目的和意义12课程设计要求32.1课程设计目的32.2设计任务32.3设计要求43硬件系统设计53.1设计系统原理框图及介绍53.2STC89C52芯片介绍63.3单片机最小系统63.4超声波发送模块73.5超声波接收模块83.6数码管显示模块94软件设计方案104.1程序流程图104.2超声波发送模块104.3超声波接收模

2、块115详细分析125.1数码管显示模块125.2超声波模块135.3最终结果135.4错误与分析146体会与收获15参考文献16附录17现代通信技术综合设计191绪论1.1课题设计背景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，如测距仪和测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此，随着科学技术的快速发展，超声波将在测距仪中的应用越来越广。例如，倒车雷达、交通测速、机

3、器人障碍检测等。展望未来，超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需求，如声纳的发展趋势基本为：研制具有更高定位精度的被动测距声纳，以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要；继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳，实现超远程的被动探测和识别；研制更适合于浅海工作的潜艇声纳，特别是解决浅海水中目标识别问题；大力降低潜艇自噪声，改善潜艇声纳的工作环境。未来的超声波测距仪将与自动化智能化接轨，与其他的测距仪集成和融合，形成

4、多测距仪。随着测距仪的技术进步，测距仪将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能，最终发展到具有创造力。在新的世纪里，面貌一新的测距仪将发挥更大的作用。1.2课题研究的目的和意义本次设计是基于单片机控制的超声波测距报警系统设计，采用以STC89C52单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。整个电路采用模块化设计，由主程序、预置子程序、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，实现超声波测距仪的各种功能。现代通信技术综合设计19在此

5、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。通过本次课程设计，运用已学的课程知识，根据题目要求进行软硬件系统的设计和调试，对课程中涉及的芯片结构、控制原理、硬件和编程方面有一定的感性认识和实践操作能力，从而加深对本课程知识点的理解，使自身应用只是能力、设计能力、调试能力以及报告撰写能力等方面有显著的提高。现代通信技术综合设计192课程设计要求2.1课程设计目的课程设计是完成教学计划达到本科生培养目标的重要环节，是教学计划中进行综合训练的重要实践环节，是有助于培养应用性人才的一种教学形

6、式，它将使学生在综合运用所学知识，解决本专业方向的实际问题方面得到系统性的训练。2.2设计任务利用所学数字电子技术、信号处理、控制等技术，设计、制作和调试完成一个单片机最小化系统，并在此基础上，将最小系统与综合实验开发平台上的超声波模块、显示模块进行正确的连接（如图1所示），使单片机可接收超声波模块输出的距离信号，并对其进行合理的处理后，在显示模块上实时显示超声波模块与障碍物的距离（单位：cm，精确到小数点后2位）。图1系统连接示意图现代通信技术综合设计19具体内容如下：（1）设计最小化单片机系统；（2）

7、装焊、调试最小化单片机系统；（3）设计并编程，以构成超声波测距信号发生回路；（4）设计并编程，完成超声波信号处理，以实现测距功能；（5）设计并编程，以实现超声波测距结果显示；（6）设计并完成系统启动/复位功能；2.3设计要求（1）实验开发平台上的数码管可实时显示障碍物与超声波模块的距离信息，单位为cm，精确到小数点后2位（如显示11.11表示11.11cm）；（2）系统应具备测距启动功能，可以复位系统，使其开始重新测距。现代通信技术综合设计193硬件系统设计3.1设计系统原理框图及介绍由于超声波指向性强，

8、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农业生产等自动化的使用要求。超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所产生的超声波的频率、功率、和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前在近距离测量方面常用的是压电