基于单片机的超声测距系统设计-毕业设计

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1、基于单片机的超声测距系统设计摘要超声波测距法迅速，方便，计算简单，易于做到实时控制，提过基于单片机的超声测距系统的设计能更加深入地了解单片机的实际应用。本课题完成整个超声波测距系统设计，包括单片机控制电路，发射电路，接收电路，LCD显示电路和温度补偿电路。本课题硬件部分设计采用最小系统板和所需的超声波收发电路。程序由计算机仿真并烧入单片机实际调试，最终实物是一个能在5至200cm范围内准确测量距离的便携式系统，经实际测量误差控制在5%以内。该系统的设计过程加深了对单片机的理解。本设计的产品也能在实际生活中有很广泛的应用。关键词：超声波，测距，补偿，模块IVDESIGN

2、OFULTRASONICRANGINGBASEDONSINGLECHIPABSTRACTUltrasonicrangingissoquickanduseful,itcanbeeasytotranslationedandbecontroledontime.WecanlearnmuchaboutsinglechipduringthedesignofUltrasonicrangingbaseonsinglechip.Thesystemismadeupbysinglechippart,sendandreceivepart,LCDpartandtemperaturedetect

3、ivepart.Withthehelpingofsmallestsystemandcomputer,theproductwhichcandetectivethedistancefrom5cmto200cmcomesout.Theerrorisonly0.5%.Thesystemcanhelpyoutakeagoodlearningaboutsinglechip.Ontheotherhand,thesystemcanbeusedinmanyenvironmentbyitspracticality.KeyWords:Ultrasonic,Ranging,temperatu

4、redetectiveIV目录摘要IABSTRACTII目录III第1章绪论11.1课题的背景和意义11.1.1课题的背景11.1.2课题的意义11.2超声波测距的发展现状趋势21.3本课题任务2第2章单片机32.1单片机原理及应用32.1.1单片机原理32.1.2单片机的应用32.2单片机发展前景42.3单片机程序编译环境52.3.1KEILC5152.3.2uVision2集成开发环境52.3.3编辑器和调试器62.3.4C51编译器62.3.5部分代码优化72.3.6RTX51实时核模块82.3.7测试程序82.3.8C51V7版增强功能介绍9第3章超声波测距原

5、理103.1超声波原理及应用103.1.1超声波原理10IV3.1.2超声波应用103.2超声波测距原理11第4章测距系统构成与误差分析134.1单片机控制器134.2传感器134.2.1超声波传感器原理与选型134.2.2温度传感器选型144.3LCD显示屏154.4系统误差154.4.1系统误差分析154.4.2系统误差补偿16第5章系统设计175.1系统框图175.2硬件175.2.1发射电路175.2.2接收电路185.3程序流程图205.4系统实物图215.5测试及数据分析21第6章总结25参考文献26附录1部分程序28致谢39IV浙江工业大学本科毕业设计论

6、文第1章绪论1.1课题的背景和意义1.1.1课题的背景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方便。本课题就是本着这个宗旨出发,利用超声波的特性来为我们服务。由于超声波指向性强,因而常于距离的测量。超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时[1]。超声波在空气中的传播速度为v，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离s，即：s=vt/2。这就是所谓的时间差测距法。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简

7、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,因此在移动机器人,汽车安全,海洋测量等上得到了广泛的应用[2]。1.1.2课题的意义通过本课题可以帮助学习理解单片机和超声波这两种时下发展最快的技术。制作基于单片机的超声波测距仪，需要以超声波技术为基础的外围超声波收发电路，以及以单片机技术为核心的主控制器。是学习电子产品设计的很好途径。利用超声波测距，在许多方面有很多优势。因此，本课题的研究是非常有实用和商业价值。39浙江工业大学本科毕业设计论文1.1超声波测距的发展现状趋势随着科学技术的快速发展，超声波将的应用将越来越广。但就目前技术水