基于.51单片机超声波测距仪设计.doc

基于51单片机超声波测距仪设计 基于51单片机超声波测距仪设计 系 别 ： 电子信息工程系 班 级 ： 电信四班 小组成员 ：施鹏 1512220405 磨国强 1512220407 胡广富 1512220430 指导老师 ： 周光祥 桂林电子科技大学职业技术学院 摘??要 超声波是指频率在20kHz以上的声波，它属于机械波的范畴。超声波也遵循一般机械波在弹性介质中的传播规律，如在介质的分界面处发生反射和折射现象，在进入介质后被介质吸收而发生衰减等。正是因为具有这些性质，使得超声波可以用于距离的测量中。随着科技水平的不断提高，超声波测距技术被广泛应用于人们日常工作和生活之中。 系统的设计主要包括两部分，即硬件电路和软件程序。硬件电路主要包括单片机电路、发射电路、接收电路、显示电路和电源电路，另外还有复位电路和LED控制电路等。我采用以AT89C51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路。整个电路采用模块化设计，由信号发射和接收、供电、温度测量、显示等模块组成。发射探头的信号经放大和检波后发射出去，单片机的计时器开始计时，超声波被发射后按原路返回,在经过放大带通滤波整形等环节,然后被单片机接收,计数器停止工作并得到时间。温度测量后送到单片机,通过程序对速度进行校正,?结合两者实现超声波测距的功能。软件程序主要由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。它控制单片机进行数 据发送与接收，在一定温度下对超声波速度的校正，还有实现数据正确显示在LED上。另外程序控制单片机消除各探头对发射和接收超声波的影响。相关部分附有硬件电路图、程序流程图。? 实际的环境对超声波有很大的影响，如外部电磁干扰电源干扰信道干扰等等，空气的温度对超声波的速度影响也很大。此外供电电源也会使测量差生很大的误差。再设计的过程中考虑了这些因素，并给出了一些解决方案。? ? 关键词： AT89C51? 超声波?测距 目 录 TOC \o 1-3 \h \z \u HYPERLINK \l _Toc324000910 1 绪论 PAGEREF _Toc324000910 \h 1 HYPERLINK \l _Toc324000911 1.1 设计背景 PAGEREF _Toc324000911 \h 1 HYPERLINK \l _Toc324000913 2 电路总体设计方案 2 HYPERLINK \l _Toc324000914 2.1 电路总体框图 2 HYPERLINK \l _Toc324000919 3 单片机概述 3 HYPERLINK \l _Toc324000920 3.1 AT89C51单片机主要性能 3 HYPERLINK \l _Toc324000921 3.2 AT89C51内部组成 3 HYPERLINK \l _Toc324000913 4 超声波概述 PAGEREF _Toc324000913 \h 4 HYPERLINK \l _Toc324000914 4.1 超声波传感器介绍 PAGEREF _Toc324000914 \h 4 HYPERLINK \l _Toc324000915 4.2 超声波时序图 PAGEREF _Toc324000915 \h 4 HYPERLINK \l _Toc324000916 4.3 超声波测距原理 PAGEREF _Toc324000916 \h 5 HYPERLINK \l _Toc324000925 5 硬件设计 6 HYPERLINK \l _Toc324000926 5.1 硬件设计原理图 6 HYPERLINK \l _Toc324000927 5.2 复位电路 6 HYPERLINK \l _Toc324000928 5.3 晶振电路 7 5.4 HYPERLINK \l _Toc324000929 LED数码管显示电路 7 HYPERLINK \l _Toc324000938 6 软件设计 8 HYPERLINK \l _Toc324000939 6.1 程序设计流程图 8 HYPERLINK \l _Toc324000940 6.2 程序源代码 9 HYPERLINK \l _Toc324000938 7 总结 12 HYPERLINK \l _Toc324000939 7.1 设计总结 12 致谢 HYPERLINK \l _Toc324000938 13 参考 HYPER