基于单片机的超声波测距系统22368

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1、目录第1节引言…………………………………………………………………………31.1超声波测距系统概述…………………………………………………………31.2本设计任务和主要内容………………………………………………………4第2节系统主要硬件电路设计………………………………………………………52.1方法论证与比较………………………………………………………………52.2超声波测距系统原理…………………………………………………………62.3单片机主机系统电路…………………………………………………………62.3.1时钟电路………………………………………………………………72.3.2复

2、位电路………………………………………………………………72.3.3数据存储器的扩展电路………………………………………………82.4超声波发射电路………………………………………………………………82.5超声波接收电路………………………………………………………………92.6数据采集电路…………………………………………………………………112.7LED显示系统电路……………………………………………………………122.8超限报警电路…………………………………………………………………14第3节系统软件设计…………………………………………………………………163.1系统主程序设

3、计………………………………………………………………163.240KHZ脉冲的产生和超声波的发射…………………………………………183.3超声波的接收和处理…………………………………………………………193.4超声波传波时间的计算………………………………………………………193.5LED动态显示程序……………………………………………………………19第4节结束语…………………………………………………………………………22参考文献…………………………………………………………………………23基于单片机的超声波测距系统第1节引言在科学研究很工程实践中，经常会遇到非接触测量距离

4、的问题。利用超声波作为定位技术是蝙蝠等一些没有目视能力的生物作为防御及捕捉猎物生存的手段，也就是由生物体发射不被人们听到的超声波（20KHZ以上的机械波），借助空气媒介传波，由障碍物反射回来的时间间隔长短与被发射的超声波的强弱判断障碍物性质或障碍位置的方法。由于超声波的速度相对于光速来说要小的多，其传波时间就比较容易检测，并且易于定向发射，方向性好，强度好控制，因而人类利用仿真技能进行超声波测距。超声波测距是一种利用声波特性、电子计数、光电开关相结合来实现非接触式距离测量的方法，在日常生活中具有广泛的用途。例如：用人造超声源在海水里发射，由回射超声波进行探测海洋潜艇

5、位置、鱼群以及确定海底的暗礁等障碍物形状及远近。利用人造超声波在固体里传播的时间确定物体的长度以及超声波在固体里遇到障碍物界面上的反射波来确定物体内部损伤（如裂缝、气孔及杂质等）位置，即无损探伤。本文所论述的超声波测距系统主要由声波发射电路，回波接收电路和PC机数据采集系统以及温度检测电路，灵活性强，可靠性高，计算简单，易于做到实时控制等优点。1.1超声波测距系统概述单片机发出超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波，从而测出发射和接收回波的时间差，然后计算出相应的距离。超声波测距系统由于不受光线、电磁波、粉尘等的影响，其精度能达到厘米数量级的工程

6、测距精度等的优点，在桥梁、隧道、涵洞等的距离检测中占有一定的优势。在日常车道保障与维护过程中，工程车、充气车、电源车、加油车等诸多车辆常常需要在停车坪附近穿行、掉头或倒车。由于这些低速行驶的车辆之间非常接近，驾驶员的视野颇受限制，碰撞事故时有发生，在夜晚时则更显突出。利用超声波测距系统，可以有效地提高车辆在保障和维护过程中的安全性和可靠性。随着生活水平的不断提高，汽车进入家庭的消费意识的不断增强。中国城市汽车的保有量迅速增加。随之而来的是交通事故与日俱增，城市里尤其突出。发展智能交通系统是二十一世纪交通运输的重要发展方向。智能交通系统在充分发挥现有基础设施的潜力，提

7、高运输效率。保障交通安全，缓解交通堵塞，改善城市环境等方面的卓越效能，已得到各级政府的广泛关注。我国政府也开始高度重视智能交通系统的研究开发与推广应用。因此智能型的测距系统的开发应用与汽车领域将起到非常大的作用，将有效地缓解交通压力，减少交通事故的发生率。超声波测距系统的应用不仅仅大大减轻了测距人员的工作强度，对许多常规测量所无法实现的检测进行因能进行有效地测量，进一步扩大了测量的广度，而且超声波测量本身具有很高的测量精度，因此对精度的提高也起到了一定的作用。智能型超声波测距系统是进行交通管理的有效手段和工具，它可提高车辆距离检测的准确性，有利于交通运输的科学管