超声波测距仪的设计

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1、摘要本设计采用以AT89S58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、接受子程序、显示子程序、语音播报子程序等模块组成。发射模块发射超声波，接受模块接受回波，单片机计算距离，显示测量结果。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。超声波测距今年来得到了广泛的应用。本设计的优点在于超声波明显特征是方向性好，穿透性强。尤其是在光不透明的固体中，它碰到

2、杂质或分界面就有显著地反射。用超声波测距离时通过测量发射的超声波与接受到被测物体反射的回波之间的时间差来确定的。关键词：AT89S51，超声波，测距54WirelessTransmissionofUltrasonicRangefinderAbstractAtthecoreofthedesignusingAT89S51low-cost,highaccuracy,Microfiguresshowthattheultrasonicrangefinderhardwareandsoftwaredesignmethods.Modulardesignofthewholecircui

3、tfromthemainprogram,presubroutinefiredsubroutinereceivesubroutine.displaysubroutinemodulesform.SCMcomprehensiveanalysisoftheprobesignalprocessing,andtheultrasonicrangefinderfunction.Onthebasisoftheoverallsystemdesign,hardwareandsoftwarebytheendofeachmodule.Aprecisionmeasuringdistancedes

4、ignusingultrasonictechnologyisintroducedinthearticle.Uponultrasonic,gooddiretionalityanddeeppenetrabilityaretwopearentfeatures,especiallyinnontransparentsolidbody.Trasonicmeasurementtheequationoftimewhichiscausedbytheflexedreturnwave.Keywords:AT89S51,SilentWave,MeasureDistance54目录第一章绪论1

5、1.1课题设计目的及意义11.1.1设计的目的11.1.2设计的意义11.2超声波测距仪的现状和发展11.2.1发展历史11.2.2研究现状31.3本课题研究的主要内容3第二章系统方案论证42.1超声波测距仪的设计思路42.1.1超声波测距原理42.1.2超声波测距仪原理框图42.1.3课题设计的要求42.2超声波测距方法的选择52.3超声波发生器选择62.4超声波接受传感器62.5显示单元选择72.6语音播报电路选择72.7温度传感器的选择7第三章系统的硬件结构设计93.1AT89S51单片机的功能及特点93.1.1主要性能参数93.1.2功能特性概述93.2单片机

6、最小系统103.3单片机测距原理113.4超声波发射电路123.5超声波检测接收电路133.6温度补偿电路143.7显示单元电路153.7.112864液晶资料163.7.212864液晶基本特性163.8语音播报电路173.9无线发射与接收电路183.9.1APC240无线通信模块主要特点183.9.2APC240无线通信模块主要技术指标19第四章系统的软件设计204.1超声波测距仪的算法设计204.2主程序流程图204.3超声波发生子程序和超声波接收中断程序224.4系统的软硬件的调试24总结2554致谢27参考文献28附录一超声波测距电路原理图30附录二程序清单

7、3154第一章绪论1.1课题设计目的及意义1.1.1设计的目的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。但就目前的急速水平来说，人们可以具体利用的测距技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。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，满足日益发展的社会需求，如声纳的发展趋势基本：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求；继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖拽线列阵声纳，实现超远程的被动探测和识别；研制