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时间:2019-11-22
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1、毕业设计超声波测距系统姓名系别、专业导师姓名、职称完成时间摘要STC89C52是STC系列单片机里应用比较广泛的一款,在口动控制领域里享有很高的价值,以其易用性和多功能性受到了广大电子设计爱好者的好评。本次设计主要是利用STC89C52单片机、超声波传感器完成测距报警系统的制作,以STC89C52为主控芯片,利用超声波对距离的检测,将前方物体的距离探测出来,然后单片机处理运算,与设定的报警距离值进行比较判断,当测得距离小于设定值时,STC89C52发出指令控制蜂鸣器报警。通过DS18B20进行温度补偿,减少温度带来的干扰,提高测量精度。关键词:超声波传
2、感器、STC89C52.DS18B201绪论1.1课题背景及意义rti于超声测距是一种非接触检测技术,不受光线、被测对象颜色等的影响,较其它仪器更卫生,更耐潮湿、粉尘、高温、腐蚀气体等恶劣环境,具有少维护、不污染、高可靠、长寿命等特点。因此可广泛应用于纸业、矿业、电厂、化工业、水处理厂、污水处理厂、农业用水、环保检测、食品(洒业、饮料业、添加剂、食用油、奶制品)、防汛、水文、明渠、空间定位、公路限高等行业屮。可在不同环境屮进行距离准确度在线标定,可直接用于水、酒、糖、饮料等液位控制,可进行差值设定,真接显示各种液位罐的液位、料位高度。因此,超声在空气中
3、测距在特殊环境下有较广泛的应用。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于实现实时控制,并且在测量精度方面能达到工业实用的指标耍求,因此为了使移动机器人能够自动躲避障碍物行走,就必须装备测距系统,以使其及时获取距障碍物的位置信息(距离和方向)。因此超声波测距在移动机器人的研究上得到了广泛的应用。同吋由于超声波测距系统具有以上的这些优点,因此在汽车倒车雷达的研制方面也得到了广泛的应用。1.2本设计完成的工作(1)熟悉51单片机集成开发环境,运用C语言编写工程文件;(2)熟练应用所选用单片机的内部结构、资源,以及软硬件调试设备的基本方法;(3)自行构
4、建基于单片机的最小系统,完成相关硬件电路的设计实现;(4)T解超声波测距原理,温度补偿实现方法。2总体方案设计本设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为超声波、按键控制、四位数码管显示、报警、DS18B20温度补偿等子模块。就此设计的核心模块来说,单片机就是设计的中心单元,所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。单片机应用系统也是有硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统,软件是各种工作程序的总称。单片机应用系统的研制过程包进行比较处理。然后控制蜂鸣器报警。系统总体的设计方框图如图1所示。电源
5、超声波传感器模块卜f
6、
7、DS18B20温度补偿蜂鸣器报警模块8、许多多不必耍增加的难题。为此,我们不采用该种方案,进而提出了第二种设想。方案2:采用单片机作为整个系统的核心,用其处理超声波数据,以实现其既定的性能指标。充分分析我们的系统,其关键在于实现超声波测距,而在这一点上,单片机就显现出来它的优势一一控制简单、方便、快捷。这样一来,单片机就可以充分发挥其资源丰富、有较为强大的控制功能及可位寻址操作功能、价格低廉等优点。因此,这种方案是一种较为理想的方案。在综合考虑了传感器等诸多因素后,我们决定采用一片单片机,充分利用STC89C52单片机的资源。综上所述,我们选择了方案2。2.1.3电源模块由于本系统采用电池供9、电,我们考虑了如下几种方案为系统供电。方案1:采用12V蓄电池为系统供电。蓄电池具有较强的电流驱动能力以及稳定的电压输出性能。但是蓄电池的体积过于庞大,在使用极为不方便。因此我们放弃了此方案。方案2:采用4节1.5V干电池共4.5做电源,经过实验验证系统工作时,单片机、传感器的工作电压稳定能够满足系统的要求,而且电池更换方便。综上所述采用方案22.1.4显示模块方案1:用LCD液晶进行显示。LCD由于其显示清晰,显示内容丰富、清晰,显示信息量大,使用方便,显示快速而得到了广泛的应用。对于此系统我们显示要求并不是很高,用LCD显示没冇充分发挥出LCD的显10、示优势,因此我们放弃了此方案。方案2:用数码管进行显示。数码管由于显示速度快,使用简单,显示效
8、许多多不必耍增加的难题。为此,我们不采用该种方案,进而提出了第二种设想。方案2:采用单片机作为整个系统的核心,用其处理超声波数据,以实现其既定的性能指标。充分分析我们的系统,其关键在于实现超声波测距,而在这一点上,单片机就显现出来它的优势一一控制简单、方便、快捷。这样一来,单片机就可以充分发挥其资源丰富、有较为强大的控制功能及可位寻址操作功能、价格低廉等优点。因此,这种方案是一种较为理想的方案。在综合考虑了传感器等诸多因素后,我们决定采用一片单片机,充分利用STC89C52单片机的资源。综上所述,我们选择了方案2。2.1.3电源模块由于本系统采用电池供
9、电,我们考虑了如下几种方案为系统供电。方案1:采用12V蓄电池为系统供电。蓄电池具有较强的电流驱动能力以及稳定的电压输出性能。但是蓄电池的体积过于庞大,在使用极为不方便。因此我们放弃了此方案。方案2:采用4节1.5V干电池共4.5做电源,经过实验验证系统工作时,单片机、传感器的工作电压稳定能够满足系统的要求,而且电池更换方便。综上所述采用方案22.1.4显示模块方案1:用LCD液晶进行显示。LCD由于其显示清晰,显示内容丰富、清晰,显示信息量大,使用方便,显示快速而得到了广泛的应用。对于此系统我们显示要求并不是很高,用LCD显示没冇充分发挥出LCD的显
10、示优势,因此我们放弃了此方案。方案2:用数码管进行显示。数码管由于显示速度快,使用简单,显示效
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