单片机测距系统

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1、.数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计题目：基于单片机超声波测距系统的设计专业：计算机科学与技术（专升本）班级：计算机081班姓名：阮程程学号：08191109指导老师：余水宝成绩：(2009.6)...目录第1节引言……………………………………………………………………………11.1超声波测距系统概述…………………………………………………………21.1.1超声波传感器…………………………………………………………21.1.2超声波测距的基本原理………………………………………………21.2本设计任务和主要内容………………………………

2、………………………31.2.1设计任务………………………………………………………………31.2.2主要内容………………………………………………………………3第2节系统主要硬件电路设计………………………………………………………42.1方法论证与比较………………………………………………………………42.2单片机系统电路………………………………………………………………52.3单片机硬件电路………………………………………………………………52.3.1单片机系统及显示电路………………………………………………52.3.2超声波发射电路…………………………

3、……………………………62.3.3超声波检测接受电路…………………………………………………7第3节系统软件设计…………………………………………………………………93.1超声波测距器的算法设计………………………………………………………93.2主程序设计……………………………………………………………………103.3超声波发射和接收子程序……………………………………………………113.4显示子程序……………………………………………………………………143.5超声波测距控制源程序………………………………………………………15结束语…………………………

4、……………………………………………………16参考文献……………………………………………………………………………17...基于单片机超声波测距系统的设计数理与信息工程学院08计算机专升本阮程程指导教师：余水宝第1节引言18世纪，意大利传教士兼生物学家斯帕兰·扎尼在研究蝙蝠夜间活动时，发现将蝙蝠眼睛蒙上，在伸手不见五指的黑夜里，它仍能穿梭飞行，可是把蝙蝠的双耳塞住，它就会到处瞎撞。原来，蝙蝠飞行时能发出高频率的尖叫，由它特大的耳廓接收回波，来判定出目标或障碍物及其距离。蝙蝠是靠高频率的尖叫来确定障碍物的位置的。蝙蝠尖叫声的声波频率在每秒2万到10

5、万赫兹之间，我们的耳朵对这样频率范围内的声波是听不到的，这样的声波被称之为超声波。蝙蝠发出超声波，然后借助物体反射回来的回声，就能判断出所接近的物体的大小、形状和运动方式。在自然界中除了蝙蝠还有很多其它动物能发出超声波，如海洋中的海豚也具备很强的超声定位本领。人们正是从自然界生物中获得了灵感，开始了仿生学研究并取得卓著成果。第二次世界大战时，军舰已使用回声探测术来侦察水下的潜艇。50年代，科学家们将超声波探测技术应用到医学上，到70年代以来，以B型超声成像为代表的医学超声诊断技术已经取得了很快的发展。超声诊断由于安全、简单、经济、信息量丰富而

6、受到医学界的特别赏识。现在超声波已广泛应用于无损探伤物位测量测厚测距等领域。近二、三十年，特别是近十年来，由于电子技术及压电陶瓷材料的发展，使超声检测技术得到了迅速的发展。超声技术是一门以物理、电子、机械、及材料学为基础的通用技术之一。超声技术是通过超声波产生、传播及接收的物理过程而完成的。超声波具有聚束、定向及反射、透射等特性。超声检测技术是利用超声波在媒质中的传播特性（声速、衰减、反射、声阻抗等）来实现对非声学量（如密度、浓度、强度、弹性、硬度、粘度、温度、流速、流量、液位、厚度、缺陷等）的测定。它的基本原理是基于超声波在介质中传播时遇到

7、不同的界面，将产生反射，折射，绕射，衰减等现象，从而使传播的声时，振幅，波形，频率等发生相应变化，测定这些规律的变化，便可得到材料的某些性质与内部构造情况。目前,超声波测距在各种场合均已经得到广泛的应用，如汽车倒车、海洋测量、物体识别、工业自动控制、建筑工程测量和机器人视觉识别等。1.1超声波测距系统概述1.1.1超声波传感器...超声波是指频率高于20KHz的机械波。为了以超声波作为检测手段，必须产生超生波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声波换能器或超声波探头。超声波传感器有发送器和接收器，但一个超声波传感器也

8、可具有发送和接收声波的双重作用。超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化，即在发射超声波的时候，将电能转换，发射超声波；而在收到回波的时候，则将超声振