基于某单片机地超声波测距设计

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1、实用标准文案单片机课程设计题目基于单片机的超声波测距设计精彩文档实用标准文案目录1课程设计的目的12课程设计任务与要求13方案论证24设计原理及功能说明34.1超声波测距原理34.2STC89C52RC单片机原理44.3超声波测距系统框图55单元电路的设计55.1超声波模块电路65.2数码管显示电路65.3单片机最小电路75.4键盘连接76硬件的制作与调试86.1硬件的制作86.2调试87总结9参考文献10精彩文档实用标准文案附录1：总体电路原理图11附录2：实物图12附录3：元器件清单13附录4：编程程序14精彩文档实用标准文

2、案1课程设计的目的1)单片机课程设计是在教学及实验基础上，对课程所学理论知识的深化和提高。因此，要求学生能综合应用所学知识，设计与制造出具有较复杂功能的小型单片机系统，并在实践的基本技能方面进行一次系统的训练。 能够较全面地巩固和应用“单片机”课程中所学的基本理论和基本方法，并初步掌握小型单片机系统设计的基本方法。2)通过课程设计，培养综合运用本门课程及有关先修课程的基本知识去解决某一实际问题的实际本领，加深对该课程知识的理解。主要培养以下能力：查阅资料：搜集与本设计有关部门的资料(包括从已发表的文献中和从生产现场中搜集)的能力

3、；方案的选择：树立既考虑技术上的先进性与可行性,又考虑经济上的合理性,并注意提高分析和解决实际问题的能力；迅速准确的进行工程计算的能力,计算机应用能力；用简洁的文字,清晰的图表来表达自己设计思想的能力。3)培养学生正确的设计思想，理论联系实际的工作作风，严肃认真、实事求是的科学态度和勇于探索的创新精神。培养学生综合运用所学知识分析和解决工程实际问题的能力。培养学生独立思考、独立收集资料、独立设计规定功能的单片机系统的能力；培养分析、总结及撰写技术报告的能力。通过课程设计，使学生在理论计算、结构设计、仿真绘图、查阅设计资料、标准与

4、规范的运用和计算机应用方面的能力得到训练和提高。巩固、深化和扩展学生的理论知识与初步的专业技能。2课程设计任务与要求1)使用51系列单片机、超声波模块等设计超声波测距系统；2)利用超声波模块进行测量系统到前方障碍物之间的距离；3)通过数码管显示出测距的距离。精彩文档实用标准文案3方案论证 在当代工业生产中，普遍应用的高科技测距方式有红外测距、激光测距及超声波测距三种。1)红外线测距技术： 红外线测距的优点是成本便宜、仪器易制、安全性高，但其缺点较多，主要在于测量距离近、精度低、方向性差。自然界红外光分布比较广泛，容易引起测量误差

5、。市场上的红外线测距器一般的测距范围在20cm-150cm之间，只适合于近距离的测量，而其测量的精度就更不值得一提了，只有1cm左右。2)激光测距方式激光测距的优点是精确、距离远，缺点是需要注意人体安全，且制作的难度较大，成本较高，而且光学系统需要保持干净，否则将影响测量结果。3)超声波测距方式 声音是与人类生活紧密相关的一种自然现象。当声的频率高到超过人耳听觉的频率极限（根据大量实验数据统计，取整数为2000HZ）时，人们就会觉察不出周围声的存在，因而称这种高频率的声为“超”声。 超声波作为一种特殊的声波，同样具有声波传输的基

6、本物理特性——反射、折射、干涉等等。超声波测距就是利用其反射的特性。超声波反射器不断发出某一频率的超声波，遇到被测物体后反射回反射波，然后超声波接收器接收到反射回来的信号，并将其转换为电讯号，测出发射波和反射波的时差，根据光速及计算公式，即可求出待测的距离，超声波测距的优点是比较耐脏污，即使传感器上有尘土，只要没有堵死就可以测量，测距范围比激光近，比红外远，一般为3cm-5cm，精度一般在1cm，有的达到1mm级，超声波测距的缺点是一定距离内有一定的束角，受周围障碍物影响大，适合于室内测量，且测量精度受到温度的一定影响。所以在这

7、里我们选用超声波模块HC-SR04进行测距。-精彩文档实用标准文案4设计原理及功能说明本章主要介绍单片机超声波测距的主要原理，包括超声波测距的原理和STC89C52单片机的原理。4.1超声波测距原理谐振频率高于20kHz的声波被称为超声波。超声波为直线传播频率越高、绕射能力越弱、但反射能力越强。利用超声波的这种性能就可制成超声传感器、或称为超声换能器、它是一种既可以把电能转化为机械能、又可以把机械能转化为电能的器件或装置。换能器在电脉冲激励下可将电能转换为机械能、向外发送超声波、反之，当换能器处在接收状态时它可将声能(机械能)

8、转换为电能。压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。超声波发生器内部结构，它有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。反之如果两电极间未外加电压，当