倒车雷达超声波测距毕业设计

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1、济南职业学院毕业设计（论文）题目：超声波测距倒车雷达设计系部：电子工程系专业：电气自动化学号：201208022116学生姓名：陈泰指导教师：郭振慧职称：讲师二O一五年四月二日济南职业学院毕业论文（设计）任务书课题名称：__超声波测距倒车雷达设计系部：电子工程系专业：电气自动化姓名：陈泰学号：___201208022116指导教师：郭振慧二O一五年四月二日超声波倒车雷达设计摘要本次设计采用单片机STC89C52来控制整个超声波系统。由单片机控制产生超声波并且控制定时器开始计时，当接收电路接收到回波时，定时器

2、产生中断，停止计时。信号发出到接收到回波信号所用的时间是由单片机计算完成，从而得到实测的距离。距离显示在LED数码管上，并控制报警电路。整个硬件电路由电源电路、按键电路、显示电路、报警电路以及超声波模块构成。按键电路用来控制报警距离的增加或者减少，方便且实用。本次设计具有容易控制和工作稳定等优点。关键词：STC89C52超声波测距目录第1章前言11.1课题研究的目的及意义11.2超声波测距系统的国内外现状11.3设计的要求1第2章系统总体方案的选择22.1超声波的简介22.2超声波测距系统原理22.3方案选

3、择2第3章整体硬件电路设计43.1单片机系统电路43.1.1复位电路43.1.2时钟电路53.2蜂鸣器报警电路63.3按键电路63.4超声波发射电路73.5超声波接收电路73.6超声波模块83.7显示电路83.8电源电路93.9系统的整体电路10第4章软件部分114.1主程序设计114.2中断处理程序124.3距离的计算及显示电路的设计134.4报警电路的设计144.5按键电路的设计14第5章硬件的组装及调试15结论17致谢18参考文献19附录20第1章前言1.1课题研究的目的及意义经济的发展带来社会的进步

4、，超声波测距被频繁的用在人们的日常工作之中。超声波拥有测量稳定、穿透能力强、易接收等特点，同时超声波测距不用接触到物体，适用于了情况比较复杂的环境。还因为超声波测距易于控制，并且达到了所要求测量的工业指标，所以超声波测距被用于获取距障碍物的位置信息、移动机器人、汽车倒车雷达等方面的研究。1.2超声波测距系统的国内外现状国内超声波测距主要针对固体和液体的研究，在测距的稳定性和精确性上有了很大程度的提高。并且随着科学技术的不断提高，超声波技术在工业的自动控制、汽车倒车系统等方面也有深入的研究。此外在医学、生物科

5、学等领域也有突出的地位。国外也做了大量的研究是关于提高超声波测距。FigneroaJ．F．，LamancusaJ．S．在计算时间方法上又有了新的突破，传播时间的获得是通过相加峰值时延和相位时延。1.3设计的要求设计一个超声波测距系统，距离设定一个限定值，当超声波探头与被测物体的距离小于设定值时，两者的距离显示在四位七段数码管上并开始报警。设计主要需求如下：（1）电路测量的距离为≤6m。并且误差率不得超过0.03%。（2）与被测物体的距离用数码管显示，并有报警功能。（3）设置按键电路，能对设置的最小报警距离进

6、行改变。29第2章系统总体方案的选择2.1超声波的简介我们知道，声音的发出是产生了振动。我们知道赫兹定义为声音的振动频率，20～20000赫兹的振动频率是人的耳朵可以接收到的，高于20000赫兹的，我们定义为超声波。超声波具有穿透性好、容易获取等特点，在医学、工业、军事、农业等方面有着巨大的研究价值。2.2超声波测距系统原理在超声波测距的过程中，超声波的发射端接收到的脉冲为一系列的方波。时间间隔大小为方波的宽度，距离越远，脉冲的宽度越大。脉冲的个数也随着测距的远近而变化。超声波测距的方法是：测量出输出脉冲的

7、宽度即发出超声波到接收超声波的时间间隔t,利用公式S=1／2vt,算出被测距离。超声波的算法设计：X1是超声波发出的时间，X2是超声波接收的时间。我们知道声波的传播速度为340m/s，所以被测距离L如图2-1。图2－1测距原理2.3方案选择单片机控制器本方案选择STC89C52单片机来控制整个电路，测得的距离显示在四位数码29管上，并根据所设置的报警距离开始报警。超声波的发射信号由单片机发出并送到发射电路上，发出超声波。接收电路由CX20106A芯片和接收探头构成。报警电路中，电阻R15为限流电阻、晶体三级

8、管为驱动蜂鸣器。本设计将发射探头和接收探头分离，这样可以避免信号发生混叠干扰，从而使的测量数据更加的精确。根据以上设计如图2-2。单片机控制器数码管显示超声波的接收蜂鸣器报警超声波的发射图2-2系统框图结合实际需求，在网上查找了相关的资料，决定选用HC-SR04超声波集成模块。此模块发出的超声波能够测量的范围在5m到2cm之间，能够准确到3mm，它的发射角不大于15°，有利于准确的测量。并且工作频率在39kHz～