单片机超声波测距-实训报告21230

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1、基于STC11F04E单片机的超声波测距仪实训报告班级：信息091姓名：邓志晓学号：6311093128目录摘要….…………………………………………………………………3一．超声波测距原理…………………………………………………4二．超声波测距仪原理图……………………………………………41.单片机最小系统电路/按键电路/LCD显示电路………………………52.程序下载电路/电源电路/指示灯电路……………………………….…53.超声波发送电路………………………………………………………...54.超声波接收电路………………………………………………………...55.其他电路…………………………………………

2、……………………..5三.超声波测距仪功能介绍…………………………………………..6四.超声波测距仪图片………………………………………………..6五.实训心得…………………………………………………………..8六.程序设计简介……………………………………………………..9七.超声波测距仪部分程序………………………………………….10摘要本超声波测距仪是基于STC11F04E单片机的，该测距仪可测得精确距离为3~100CM，误差小于1CM，使用NOKIA5110LCD显示，全过程中文显示，便于用户使用。单片机产生超声波经功率放大发送出去，接收到的超声波经CX20106产生中断让单片机计算距离，再通

3、过LCD显示距离，本测距仪还有可调的报警距离设定功能、即将进入盲区提示功能、即将超出量程提示功能、开机显示各种预设画面功能。其中，进入报警距离调整状态时还有对应按键功能提示的功能。一．超声波测距原理超声波测距原理是通过超声波发射器向某一方向发射超声波（一般为40KHz的超声波）,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播时碰到障碍物就立即返回来,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,而根据计时器记录的测出发射和接收回波的时间差△t,就可以计算出发射点距障碍物的距离S,即:S=v•△t/2其中，超声波在空气中的传播速度给温度有关，速度V=332+0.607*T，T

4、是环境温度，单位是摄氏度，因此，要精确测距要考虑温度的影响，采用温度补偿方式进行计算。二．超声波测距仪原理图STC11F04E单片机最小系统电路/程序下载电路/按键电路/NOKIA5110LCD显示电路电源电路/指示灯电路超声波发送电路超声波接收电路其他功能：温度检测电路/日期时间电路/外部存储电路1.单片机最小系统电路/按键电路/LCD显示电路STC11F04E单片机是51单片机的升级版，内置复位电路和振荡电路，本系统使用内置复位电路，按单片机说明书所说：在1号脚接1K电阻接地即可。由于超声波测距要精确计时，如使用单片机内置的RC振荡电路，会因温度影响产生意想不到的测量误差，故使用外部振荡电

5、路，本系统接11.0592MHz晶体振荡器电路。按键电路是4个独立按键电路(由于本系统还有其它功能，IO口不够用，按键用的IO口和其它器件共用)。显示部分采用NOKIA的5110LCD显示，该LCD分辨率是48乘84，可显示中文，比1602LCD显示更加直观，且一个裸屏的价格仅为5元，该LCD外围电路简单，综上因素，本系统采用5110LCD显示测量距离等。本测距仪开机还能显示预设的图片、文字等，详见超声波测距仪图片。2.程序下载电路/电源电路/指示灯电路本系统采用基于PLC2132芯片的USB下载器，下载接口包含的线有：TXD、RXD、+5V、GND这四条线。本系统的电源可由下载器或外部电源提

6、供，连接到外部电源的接口是3.5MM的电源母接口，至于由哪一路提供电源，可通过双刀双掷的锁定开关来进行选择。指示灯电路是LED电路。3.超声波发送电路由单片机产生40KHz的矩形波，送至非门驱动电路发送超声波，本系统超声波发送电路是采用74HC04的非门驱动电路，采用两个非门并联使用，以增加该发射电路的功率，而超声波发射器两引脚都接1K的上拉电阻，进一步增大了改电路的功率。4.超声波接收电路本系统超声波接收电路选用了SONY公司的专用集成前置放大器CX20106，该芯片接收超声波能达到了比较好的效果。超声波接收器接收到超声波信号经CX20106的前置放大器、限幅放大器、带通滤波器、检波器、积分

7、器、整型电路从芯片的7号脚产生下降沿去触发单片机的外部中断，单片机接收到中断后做相应的处理和计算、显示。5．其他电路本测距仪除了测距功能外，还可以扩展基于DS1302时钟芯片的日期、星期、时间显示、DS18B20温度显示、24C256数据存储显示的功能。由于STC11F04E单片机只有4K的内存，所以以上这三个功能只能写在另一个程序中，未能组合在本测距仪的程序中。一．超声波测距仪功能介绍1.测量范