超声波测距系统的研究与实现..doc
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毕 业 设 计
题 目 超声波测距系统的研究与实现
姓 名 王 超
学 号
系 部 理工系
专业年级 电子信息工程 2010级
指导教师 邓名金
2014年5月20日
中南林业科技大学涉外学院本科毕业设计诚信声明
本人郑重声明:所呈交的本科毕业设计,是本人在指导老师的指导下,独立进行研究工作所取得的成果,成果不存在知识产权争议,除设计中已经注明引用的内容外,本设计不含任何其他个人或集体已经发表或撰写过的作品成果。对本设计的研究做出重要贡献的个人和集体均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
本科毕业设计作者签名:(亲笔签名)
年 月 日
摘要
近十年来,由于单片机应用技术和传感器研制与开发技术的发展,使超声波检测技术得到迅速发展。超声波检测技术是利用超声波在媒质中的传播特性对非声学量的测量。本文研究设计了一种基于单片机(STC89C51)的超声波测距系统。该系统以空气中超声波的传播速度为确定条件,利用超声波从发射到反射接收的时间来测量待测距离。全文在介绍了超声波传感器的原理、特性和单片机(STC89C51)的性能、特点的基础上,逐步展开了超声波测距系统设计性研究。
本设计主要包括硬件和软件设计。硬件设计采用了模块化结构。它主要由电源供电模块、超声波发射模块、超声波接收模块、单片机对信号的处理模块、数字显示模块等组合而成。其基本原理是:由发射探头定向发射出超声波,同时单片机的计时器开始计时,由接收探头接收遇到障碍物后反射回来的超声波,此时计数器停止计时,从而得到往返时间,再由此计算得到待测距离,最后将测量数据显示在数码管上。该系统的软件设计部分包含主控程序,发射子程序,接收子程序,计时与处理子程序,显示子程序等。
由于实际环境对测距存在一定程度的影响,如环境温度的变化对声速产生的影响,还有发射与接收两个探头的安装位置与角度关系也会产生一些测量误差,所以本设计在完成这个设计原理的基础上加强了其稳定性和误差修正,可靠的实现了预期的设计目标。
本设计的超声波测距系统由于采用了单片机为控制核心,因此,它具有低成本、高精度、数字显示、微型等优点;具有研究的实用价值和开发意义。
关键词 :超声波测距;单片机STC89C51;传感器;数码显示
Title Resarch and Implementation of Ultrasonic Ranging System
Abstract:
This paper studies the design of ultrasonic ranging system based on microcontroller (STC89C51) s . The air in the system to determine the propagation velocity of ultrasonic conditions, the use time of the reflected ultrasonic wave from the transmitter to the receiver under test to measure the distance . On the basis of the text of the principles introduced ultrasonic sensors , features, and SCM (STC89C51) performance , characteristics, and gradually expand the design study of ultrasonic ranging system .
The design includes hardware and software design. Hardware design uses a modular structure . It mainly consists of power supply module ,
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