基于单片机控制的超声波测距系统设计与实现

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1、杭州电子科技大学本科毕业设计基于单片机控制的超声波测距系统设计与实现诚信承诺我谨在此承诺：本人所写的毕业论文《基于单片机控制的超声波测距系统地设计与实现》均系本人独立完成，没有抄袭行为，凡涉及其他作者的观点和材料，均作了注释，若有不实，后果由本人承担。承诺人（签名）：杭州电子科技大学本科毕业设计摘要超声波测距在社会生活中已经有广泛的应用如汽车倒车雷达等。本文主要研究了一种基于单片机微处理器的超声波测距仪。该仪器以空气中超声波的传播速度为确定条件，利用反射超声波测量待测距离。本文阐述了仪器研制的理论基础，介绍了具体的软硬件设计以及相关情况。该系统的硬件部分主要由单片机

2、系统及显示电路、超声波发射电路和超声波检测接收电路三部分组成。软件部分主要由主程序、超声波发生子程序、超声波接收中断程序及显示子程序等部分组成。利用单片机AT89C2051对超声波接收信号进行处理（通过一定的算法），并将它显示到LED上。单片机程序使用KEIL设计并调试。关键词：超声波；测距系统；单片机杭州电子科技大学本科毕业设计ABSTRACTThetechnologyofmeasuringdistancebyultrasonicsignaliswidelyusedinmanysocialfields,suchasbacking-carradarandsoon.T

3、hispaperprimarilyinvestigatsakindofultrasonicrangefinderbasedonmicroprocessor.Thisdevicecanmeasurecertaindistancewithreflectedwaveonconditionthatthespeedoftransmittingwaveisfixed.Itgenerallyspecifiesthetheoreticalfoundationofthedevice,introducesthesoftwareandhardwaredesignofthedevicean

4、dcorrelativethings.Thepartofthehardwareofthesystemismainlycomposedwiththethreepartsasthemicroprocessorsystemanddisplaycircuit,theultrasonictransmittingcircuitandtheultrasonicreceivingdetectioncircuit.Thepartofsoftwareismainlycomposedwithmainprogram,ultrasonicoccurredsubrouting,ultrason

5、icreceivedinterruptionsubroutinganddisplaysubrouting.UsingtheMCUAT89C2051，dealsthesignaloftheultrasonic(throughsomealgorithm),andshowsitontheLED.Keywords：ultrasonic;rangingsystem;microcontroller杭州电子科技大学本科毕业设计目录1引言12概述22.1超声与超声的应用22.1.1超声的产生22.1.2超声的发展史22.1.3超声的分类32.1.4超声声速的计算32.1.5使用超声

6、波和使用激光测距的比较42.2超声波换能器的介绍42.2.1超声波换能器的分类42.2.2超声波换能器的基本原理42.2.3超声波换能器的基本构造62.3超声波测距电路原理62.4测量盲区72.5超声波的衰减82.6主要技术指标92.7总结93硬件电路设计103.1AT89C51和AT89C2051的区别103.2硬件电路的总体设计123.3测距原理123.4超声波测距系统的工作过程13杭州电子科技大学本科毕业设计3.5超声波测距部分硬件实现133.5.1单片机系统部分133.5.2显示部分133.5.3发射部分153.5.4接收部分153.5.5限制系统的最大可测

7、距离的因素163.5.6硬件电路设计总结163.6用PROTEL绘制原理图164软件设计184.1总体方案184.2程序流图184.3模块说明194.3.1超声波测距仪的算法设计194.3.2主函数194.3.3超声波发生子程序和超声波接收子程序204.3.4显示函数205．制作与调试225.1硬件的制作与调试225.2软件的调试225.3软硬件结合调试23致谢25参考文献26附件一：超声波测距仪的程序27附件二：超声波测距仪的硬件原理图30杭州电子科技大学本科毕业设计1引言一些传统的距离测量方式在某些特殊场合存在不可克服的缺陷。例如，页面测量就是一种距离测量，