毕业论文--超声波测距系统硬件设计

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1、目录摘要IABSTRACTII1.绪论12.方案论证与整体设计思想52.1方案论证52.1.1测距方法的方案论证52.1.2超声波发送的方案论证62.1.3主要控制器件的方案论证62.1.4测温电路的方案论证72.2主要元件的选择82.2.1主控芯片的选择；82.2.2超声波传感器的选择92.2.3温度传感器的选择。92.3整体设计思想103.发射部分123.1发射部分的整体框图123.2脉冲调制信号产生电路.123.3发射驱动电路144.接收部分164.1接收部分的整体框图164.2前置放大电路164.3

2、带通滤波电路174.4中间级放大电路184.5中断信号产生电路205.智能温度传感器DS18B20235.1DS18B20的内部结构235.2DS18B20的测温原理265.3DS18B20与单片机的典型接口设计286.单片机外围电路296.1单片机整体电路296.2单片机外围电路介绍30结论31参考文献33附录A34附录B35致谢36超声波测距系统硬件设计摘要文中介绍了一种以单片机AT89S52为核心控制器件，用LED直接显示测量距离的超声波测距仪的设计方法。在设计中采用单片机AT89S52控制555定时

3、器产生脉冲调制信号，进行超声波信号的发送。通过检测超声波信号从发送到接收的时间间隔，计算出测量距离。由于超声波传播速度受温度的影响很大，所以系统中还采用了温度传感器DS18B20来检测环境温度，对超声波的传播速度进行温度补偿，提高测量精度。在设计中为了达到测量误差小于测量量程5%的精度要求，在硬件设计过程中采用了带通滤波，仪表放大等电路来消除干扰信号对测量精度的影响。同时采用RS触发器来消除盲区引起的测量误差，提高了测量精度。通过实际测量证明该系统工作稳定，性能良好，测量精度较高。可适用于工业测距，距离开关

4、，汽车安全，智能机器人等，有非常广阔的应用前景。关键词：超声波；测距；测量误差；温度补偿；单片机36AbstractInthisarticle,itwasintroducedthatonedesignmethodofultrasonicrangefinderthatdistancewasdemonstrateddirectlywithLEDandone-chipmicrocomputeristhecorecomponent.Theone-chipcomputerAT89S52wasusedtotransmi

5、tultrasonicwavesignalbycontrolling555timerstoproducetheimpulsemodulationsignalinthisdesign.Thedistancewasworkedoutwhentime-gapthatultrasonicwavewastransmittedfromtransmissiontoreceivingwasgained.Becausethespeedthatultrasonicwavewaspropagatedwasinfluencedse

6、riouslybytemperature,thereforetemperaturesensorofDS18B20wasalsousedtocorrecttheerrorvalueoffindingrangeundervariouskindsofenvironmenttemperaturebyexaminetheambienttemperatureinthissystem.Sothemeasuringaccuracywasimproved.Inordertoachievetheprecisionrequest

7、thatmeasuringerrorissmallerthanthesurveymeasuringrange’s5%,hasusedtheband-passfilterandcircuitofapplianceenlargementinthehardwaredesigntoreduceinfluenceofinterferencesignalinthisdesign.Atthesametime,themeasuringaccuracywasimprovedbytheRStriggerwasusedtoeli

8、minatethemeasuringerrorwhichtheblindspotcaused.Ithasbeenprovedthatthissystemworkedstably,performancewell,andthemeasuringaccuracyishighbytheactualsurvey.Itissuitabletotheindustryrangefinder,distanceswitch,thea