基于51单片机超声波测距系统

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1、目录摘要1一.绪论2二．超声波测距的原理32.1超声波的基本理论32.2超声波测距系统原理7三.系统硬件的具体设计与实现83.1系统原理和框图83.2功能模块的设计83.2.1单片机介绍83.2.1.1AT89C51管脚说明93.2.1.2AT89C51主要特性103.2.1.3芯片擦除113.2.2超声波测距模块HC-SR04113.2.2.1产品特点113.2.2.2基本原理123.2.2.3电气参数123.2.2.4超声波时序图12四.系统软件设计131.程序设计思路132.程序流程图133.程序14五.总结15六.致谢16七.参考文献17八．附录181.原理图182.P

2、CB图193.主程序19摘要基于传统的测距方法在很多特殊场合：如带腐蚀的液体，强电磁干扰，有毒等恶劣条件下，测量距离存在不可克服的缺陷，超声波测距能很好的解决此类的问题。本系统主要以AT89C51单片机为核心，结合超声波测距模块HC-SR04、数码管、蜂鸣器等硬件平台，对超声波测距系统的原理、数码管显示、单片机的应用等进行了分析和验证。关键词：超声波测距模块，AT89C51，数码管。AbstractInmanyspecialoccasions,traditionalmeasuringdistancemethodsbasedontheexistenceofinsurmountab

3、ledistancemeasuringdefects,suchasthemeasurementofcorrosionintheliquidwithstrongelectromagneticinterference,toxicandotheradverseconditions.Theultrasonicrangecanbeaverygoodsolutiontotheproblem.ThissystemmainlyusesAT89C51microcontrollerasthecore，hardwareplatformcombinedwiththeHC-SR04ultrasonicr

4、angingmodule，digitaltube，buzzeretc.Analyzedandvalidatedtheprincipleofultrasonicran，digitaltube’sdisplay，theapplicationofsingle-chipmicrocomputeretc.Keywords:ultrasonicrangingmodule，AT89C51，Digitaltube.一.绪论随着科学技术的快速发展，超声波将在测距仪中的应用越来越广。但就目前技术水平来说，人们可以具体利用的测距技术还十分有限，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

5、。展望未来，超声波测距仪作为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，如声纳的发展趋势基本为：研制具有更高定位精度的被动测距声纳，以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要；继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳，实现超远程的被动探测和识别；研制更适合于浅海工作的潜艇声纳，特别是解决浅海水中目标识别问题；大力降低潜艇自噪声，改善潜艇声纳的工作环境。无庸置疑，未来的超声波测距仪将与自动化智能化接轨，与其他的测距仪集成和融合，形成多测距仪。随着测距仪的技术进步，测距仪将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能，

6、最终发展到具有创造力。在新的世纪里，面貌一新的测距仪将发挥更大的作用。在基于传统的测力距离存在不可克服的缺陷。例如，液面测量就是一种距离测量，传统的电极法是采用差位分布电极，通过给电或脉冲来检测液面，电极长期浸泡于水中或其他液体中，极易被腐蚀、电解，失去灵敏性。由于超声波具有强度大，方向性好等特点，利用超声波测量距离就可以解决这些问题，因此超声波测量距离技术在工业控制、勘探测量、机器人定位和安全防范等领域得到了广泛的应用。超声波测距电路可以由传统的模拟或者数字电路构建，但是基于这些传统电路构建的系统往往可靠性差，调试困难，可扩展性差，所以基于单片机的超声波测距系统被广泛的应用。

7、通过简单的外围电路发生和接收超声波，单片机通过采样获取到超声波的传播时间，用软件来计算出距离，其测量电路小巧，精度高，反映速度快，可靠性好。二．超声波测距的原理2.1超声波的基本理论超声波是一门以物理、电子、机械、以及材料科学为基础的、各行各业都要使用的通用技术之一。该技术在国民经济中，对提高产品质量，保障生产安全和设备安全运作，降低生产成本，提高生产效率特别具有潜在能力。因此，我国对超声波的研究特别活跃。超声技术是通过超声波的产生、传播以及接收的物理过程完成的。超声波具有聚束、定向及反射、