51单片机语音播报的超声波测距设计报告

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1、安徽工业大学大学生电子设计竞赛具有实时语音播报的超声波测距测速仪（C题）设计报告书2011年7月31日30安徽工业大学具有实时语音播报的超声波测距测速仪摘要：随着科学技术的快速发展，超声波将在科学技术中的应用越来越广。本设计对超声波传感器测距的可能性进行了理论分析，利用单片机以及超声波在介质的传播特性等知识，采用ISD4004作为语音播报，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。为了保证超声波测距模块的可靠性和稳定性，其本身采取了相应的抗干扰措施。该测距仪最大测量距离是3.5m，最小测量距离是3cm，精确度是3cm。这套系统软硬件设计

2、合理、抗干扰能力强且实时性良好，经过系统扩展和升级，可以广泛应用于工业生产、医学检查、日常生活、无人驾驶汽车、自动作业现场的自动引导小车及机器人等。关键词：超声波测距、单片机；、语音播报。30安徽工业大学目录第一章前言4第二章总体方案设计62.1方案比较62.2方案论证72.3方案选择11第三章单元模块设计123.1实时语音播报的超声波测距测速仪电路总体设计方案133.2实时语音播报的超声波测距测速仪电路各部分模块的设计93.2.1超声波发射接收电路的设计123.2.2语音播报模块设计183.2.3显示模块的设计22第四章系统软件设计4.1系统程序流程图4.216

3、02显示子程序4.3ISD4004录音子程序4.4超声波子程序……………………………………………………………………….4.5数据处理子程序…………………………………………………………………….第五章测试30安徽工业大学第一章前言题目要求具有实时语音播报的超声波测距测速仪（C题）一、任务设计并制作一台具有实时语音播报的超声波测距测速仪，被测物为一块面积不大于30cmX20cm的实物（可以和小车装在一起）。测距测速仪用4节干电池供电。二、要求1．基本要求（1）具有超声波测距功能，测量距离0.2m～3.0m，测距精度±1cm；（2）自动语音实时播报测量距离数值，格式：几

4、点几几米；实时播报时间间隔≤10s；实时播报声音清晰明亮、无明显失真，在1米距离处人耳能准确分辨。（3）实时显示测量的距离，显示要与语音播报同步，显示格式为：X.XXm。2．发挥部分（1）测量距离：0.2m～20.0m，测距精度：±0.3cm，并实时播报与显示。（2）汉字提醒显示：距离在0.2m～2.0m，显示“危险距离”并用红色LED灯指示；距离在2.0m～3.0m，显示“保持距离”并用黄色LED灯指示；距离在3.0m以上,显示“安全距离”并用绿色30安徽工业大学LED灯指示。（3）具有测速功能，实时播报与显示被测物运动速度，测量精度：±5%。（4）其他特色与创

5、新。三、评分标准　项目得分基本要求设计与总结报告50实际制作完成情况50发挥部分完成第（1）项15完成第（2）项15完成第（3）项15完成第（4）项5四、说明在测试过程中，10分钟内不准更换电池。30安徽工业大学第一章总体方案设计系统框图2.1方案比较凌阳单片机具有出色的语音功能可以做为首选单片机，用凌阳单片机可以省略语音播报模块可以直接实现实时播报，但凌阳单片机价格相对比较高，只是实现简单的语音播报超声波测出的距离用51足够，用凌阳有点大材小用，而且51单片机相对比较简单，使用方便，因此选择以51单片机为核心，使用语音芯片做为语音播报的具有实时语音播报的超声波测

6、距测速仪。30安徽工业大学2.2方案论证AT89C系列单片机是Atmel公司生产的一款标准型单片机。。其管脚图如图2.3所示。图2.3AT89C52单片机管脚图AT89C52是一种带8K字节闪烁可编程可擦除只读存储器(FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory)的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。P0口：P0口为一个8位漏级开路双向I/O口，每脚可吸收8TTL门电流。P1口：P1口是一个内部提供上拉电阻的8位双向I/O口，P1口缓冲器能接收输出4TTL门电流30安徽工业大学P2口：P2口为一个内

7、部上拉电阻的8位双向I/O口，P2口缓冲器可接收，输出4个TTL门电流，当P2口被写“1”时，其管脚被内部上拉电阻拉高，且作为输入。P3口：P3口管脚是8个带内部上拉电阻的双向I/O口，可接收输出4个TTL门电流。P3口也可作为AT89C51的一些特殊功能口，如下所示：P3.0RXD(串行输入口)P3.1TXD(串行输出口)P3.2/INT0(外部中断0)P3.3/INT1(外部中断1)P3.4T0(记时器0外部输入)P3.5T1(记时器1外部输入)P3.6/WR(外部数据存储器写选通)P3.7/RD(外部数据存储器读选通)P3口同时为闪烁编程和编程校验接收一些控

8、制信号。R