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1、山西大学工程学院基于单片机的超声波测距仪的设计摘要本设计介绍了基于单片机设计的超声波测距仪的原理：由STC89C51控制定时器产生超声波脉冲并计时，计算超声波自发射至接收的往返时间，从而得到测量距离。并且在数据处理中设置了距离的高低限，用四位LED数码管显示距离，同时当超过限值时用蜂鸣器实现报警。此超声波测距系统是基于51单片机，由HC-SR04超声波测距模块，数码管，阻容元件，蜂鸣器等组成，系统带有距离报警功能，报警通过蜂鸣器和LED做出反应，并且系统报警距离可通过按键随时更改。超声波测距模块可提供2cm—40
2、0cm的非接触式感测功能，测距精度可达到3mm，模块包括超声波发射器，接收器以及控制电路。本作品成本低，可抗性相对较高，测得的距离能够清晰稳定的显示在四位数码管上，且小巧轻便，应用起来比较方便。关键词：STC89C51；超声波；测距V山西大学工程学院UltrasonicrangefinderdesignbasedonsinglechipmicrocomputerAbstractThisdesigndescribesthechipdesignbasedontheprincipleofultrasonicrangef
3、inder:whenSTC89C51controlledthetimerthatgeneratesanultrasonicpulseandtiming,calculatedtheround-triptimefromtheultrasonictransmittertothereceiver,resultinginthemeasureddistance.Inthedataprocessingandsethighandlowlimitofdistance,withfourLEDdigitaldisplaydistanc
4、e,butwhenthelimitisexceededanalarmbuzzer.Thisultrasonicrangingsystemisbasedon51single,theHC-SR04ultrasonicrangingmodule,LED,resistiveandcapacitivecomponents,buzzer,etc.,withdistancealarmsystem,alarmbuzzerandrespondbyLED,andthesystemcanbechangedatanytimefromth
5、ealarmbypressingabutton.UltrasonicRangingModuleprovides2cm-400cmnon-contactsensingcapabilities,rangingaccuracycanreach3mm,modulecomprisesanultrasonictransmitter,areceiverandacontrolcircuit.Theworkoflowcost,relativelyhighresistance,themeasureddistancecanbedisp
6、layedonaclearandstablefourdigitaltube,andthecompactandlightweight,theapplicationmoreconvenient.Keywords:AT89C51;ultrasound;rangingV山西大学工程学院目录第一章引言11.1课题研究的背景11.2课题的提出及研究意义11.2.1课题的提出11.2.2课题的研究意义2第二章超声波的介绍及超声波测距的原理32.1超声波的简介32.1.1什么是超声波32.1.2超声波的特性及特点32.1.3超声
7、波的应用42.2超声波测距的原理42.2.1超声波发生器42.2.2压电式超声波发生器的原理52.2.3超声波测距的原理5第三章方案设计及元件选型63.1设计方案63.1.1设计思路63.1.2系统最终方案63.2STC89C51单片机的介绍63.2.1STC89C51单片机的功能73.2.2STC89C51单片机的主要特性7V山西大学工程学院3.2.3STC89C51的管脚说明83.3HC-SR04超声波发射接收模块93.3.1超声波模块的特点93.3.2基本的工作原理93.3.3引脚介绍103.3.4电气参数
8、10第四章硬件设计114.1系统结构设计114.2接收显示终端电路114.3超声波发射电路124.4超声波接收电路134.5报警电路144.6电源电路15第五章软件设计165.1软件总体设计165.2主程序设计165.2.1主程序设计思路165.2.2主程序流程图175.2.3主程序及程序说明175.3显示模块程序设计185.3.1程序设计思路185.3.2显示子程序及程
