超声波测距系统毕业设计论文

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1、摘要本文采用以单片机为核心成本，高精度，显示超声测距仪的硬件电路和软件设计方法。各探头的信号经单片机综合分析处理，实现超声测距的各种功能。经实验表明，这套系统软件，硬件都设计合理，抗干扰能力强，实时性良好。关键词：51，单片机，超声波，测距ABSTRACTAtthecoreofthedesingusinglow-cost,highaccuracy,Microfiguresshowthattheultrasonicrangefinderhardwareandsoftwaredesignmethods.SCMcomprchensiveanalysisoftheprobesignelproc

2、essing,andtheultrasonicrangefinderfunction.Theresearchhasledtothediscoverythatthesoftuareandnardwaredesigning.KEYWORDS:51,low-cost,uitrasonic,destancemeasure目录一前言11.研究背景12.国内外研究情况13.本文主要内容及安排2二控制系统主要硬件介绍21.单片机STC89C52的选型2（1）STC89C52介绍2（2）STC89C52引脚介绍32.超声波测距模块选型5（1）HC-SR04介绍53.显示器件的选型6（1）数码管的选型6

3、三硬件电路设计81.单片机最小系统的设计82.超声波测距显示电路系统设计93.超声波系统设计10四系统软件设计101.流程图102.单片机测距程序11五实物性能测试151.单片机测试152程序调试15六编程和下载软件的介绍161.Keil的简介162.AltiumDesigner6.0的简介233.STC_ISP_V480的简介25七总结与展望27参考文献28致谢29一前言1.研究背景随着科技的迅猛发展越来越多的科技成果被广泛的运用到人们的日常生活当中,给我们的生活带来了诸多方便。本设计就是本着这个宗旨出发,利用超声波的特性来为我们服务。声波是物体机械振动状态（或能量）的传播形式。所谓

4、振动是指物质的质点在其平衡位置附近进行的往返运动。譬如，鼓面经敲击后，它就上下振动，这种振动状态通过空气媒质向四面八方传播，这便是声波。超声波是指振动频率大于20000Hz以上的,其每秒的振动次数（频率）甚高，超出了人耳听觉的上限（20000Hz），人们将这种听不见的声波叫做超声波。超声和可闻声本质上是一致的，它们的共同点都是一种机械振动，通常以纵波的方式在弹性介质内会传播，是一种能量的传播形式，其不同点是超声波频率高，波长短，在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性。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。超声波测距由于其能进行非

5、接触测量和相对较高的精度，越来越被人们所重视。超声波测量技术利用回波测距原理，技术发展已经成熟，应用也积累了很多经验。超声波测距仪，可以应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控，也可用于液位、井深、管道长度的测量等场合。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时监控，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求。随着科学技术的快速发展，超声波在测距仪中的应用越来越广。展望未来，超声波测距仪作为一种非常重要的工具在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需求。2.国内外研究情况国内超声波技术现已日趋成熟，稳定度也相当高，适合大部

6、分环境下使用；应用领域。包括：测距、避障、机器人定位、曲面仿真等。虽然如此，但也存在一些急待攻克的问题，主要包括：测量精度的级别有待提高，测量距离不够远，普遍只有10米之内，最远也只有几十米；一些高精度或远距离的产品的电路复杂，成本较高；依然存在一定距离的育盲区等等；这些问题限制了超声波的应用。29针对上述存在的问题，国内外的相关人员进行了努力的攻关。研究主要集中在以下几个方面：超声波回波处理、新型换能器研发、发射脉冲选取等等，并且针对超声测距仪器的常见影响因素提出了温度补偿、接收回路串入自动增益调节环节等提高超声波测距精度的措施。目前在国内的研究成果主要有：超声波回波处理方面，最小均

7、方自适应时延估计算法；一体化换能器；专用脉冲发生器；采用功率驱动芯片和升压变压器等，还通过超声波测距仪专用集成电路通过分析超声波测距误差产生的原因，来提高测量时间差到微秒级，以及用温度传感器来进行声波传播速度的补偿后，其高精度超声波测距仪也可以达到毫米级的测量精度。这些新的技术都大大提高了超声波测距的精度和距离。国内的超声波测量品牌有古大，飞鹰，百特等。他们的技术在国内应该处于领先地位，但是低端的很多。而在国外，超声测量技术也有迅速发展。国外西