超声波测距仪地设计

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1、标准文档哈尔滨学院题目：超声测距仪的仿真设计系(部)：电子信息工程专业(班级)：电气自动化姓名：蔡欢学号：12043102指导老师：雷冬飞实用文案标准文档摘要本论文主要阐述了“超声波测距”的原理，以芯片AT89C52及超声波传感器测距模块为主导核心，运用所学软件ProtelDXP2004SP2画出原理图，及PCB电路板，利用软件Protues进行调试与仿真，完成实物的制作。随着科学技术的快速发展，超声波将在传感器中的应用越来越广。但就目前技术水平来说，人们可以具体利用的传感技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。展望未来，超声波传感器作为

2、一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需求。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、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。本文介绍了AT89C52单片机的性能和特点，AT89C52单片机可以简化设计，便于操作和直观读数，经实际测试证明，该类测距仪工作稳定，能满足一般近距离测距的要求，且成本较低、有良好的性价比。基于单片机设计的超声波测距系统具

3、有硬件结构简单、工作可靠、测量误差小等特点，并在分析了超声波测距原理的基本上，指出了设计测距仪的思路和所需考虑的问题，对超声探测器与工作方式进行选型，给出了实现超声波测距方案的软、硬件设计系统框图，整个软件采用模块化设计，由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成,并对软硬件进行调试。超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波，从而测出发射和接收回波的时间差t,然后求出距离S=Ct/2，式中的C为超声波波速。关键词：超声波测距AT89C52传感器实用文案标准文档一、绪论超声波具有指向性强，能量消耗缓慢，传播距离较远等优点，所以，在利

4、用传感器技术和自动控制技术相结合的测距方案中，超声波测距是目前应用最普遍的一种，它广泛应用于防盗、倒车雷达、水位测量、建筑施工工地以及一些工业现场。本课题详细介绍了超声波传感器的原理和特性，以及AT89C52单片机的性能和特点，并在分析了超声波测距的原理的基础上，指出了设计测距系统的思路和所需考虑的问题，给出了以AT89S52单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。该系统电路设计合理、工作稳定、性能良好、检测速度快、计算简单、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。1、课题背景、目的和意义传感器技术是现代信息技术

5、的主要内容之一，信息技术主要包括计算机技术、通信技术和传感器技术，计算机技术相当于人的大脑，通信相当于人的神经，而传感器就相当于人的感官。比如温度传感器、光电传感器、湿度传感器、超声波传感器、红外线传感器、压力传感器等等，其中超声波传感器在测量方面有着广泛、普遍的应用。利用单片机控制超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且测量精度较高。超声波测距系统主要应用于汽车的倒车雷达、机器人自动避障行走、建筑施工工地以及一些工业现场例如：液位、井深、管道长度等场合。因此研究超声波测距系统的原理有着很大的现实意义。对本课题的研究与设计，还能进一步提高自己的电路设

6、计水平，深入对单片机的理解和应用。2、课题主要内容通过上节介绍我们知道，以单片机AT89C52为核心的超声波测距系统设计简单、方便，而且测精度能达到工业要求。本课题研究的测距系统就是用单片机控制的。通过超声波发射器向某一方向发射超声波，单片机在发射时刻同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即反射回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为V，根据计时器记录的实用文案标准文档时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离。本系统利用单片机控制超声波的发射和对超声波自发射至接收往返时间的计时。电路的输出端接单片机的外部中断源输入口。系统定时发

7、射超声波，在启动发射电路的同时启动单片机内部的定时器，利用定时器的计数功能记录超声波发射的时间和收到反射波的时间。当收到超声波的反射波时，接收电路输出端产生一个负跳变，在单片机的外部中断源输入口产生一个中断请求信号，单片机响应外部中断请求执行外部中断服务子程序，读取时间差，计算距离,结果输出给LED显示。实用文案标准文档二、超声波测距仪的原理及设计方案1、超声波传感器及测距原理1.1超声波传感器超声波是指频率高于20KHz的机械波。为了以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上