基于51單片機(jī)超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì)

基于單片機(jī)超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì)于計(jì)系子信程系班：信四班員鵬強(qiáng)富師祥桂林電子科技大學(xué)業(yè)術(shù)學(xué)院基于單片機(jī)超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì)摘要超聲波指頻率在20kHz以上的聲它屬于機(jī)波的范超聲波也遵循械質(zhì)律分反現(xiàn)在介收等是因?yàn)樾缘寐曈昧恐穆暅y(cè)泛應(yīng)們生。設(shè)兩電序件電路包單路、發(fā)射、接收、顯源另外復(fù)位電和LED控制電路等。我采用以單片機(jī)為核心的低成本、高精度、微型化數(shù)字顯示超聲波測(cè)距儀的硬電路個(gè)電路采用模塊化設(shè)計(jì)信號(hào)發(fā)射和接收、供電、溫度測(cè)量、顯示等塊組成。發(fā)射探頭的信號(hào)經(jīng)放大和檢波后發(fā)射出，單機(jī)計(jì)計(jì)，超聲波發(fā)后,在經(jīng)放大波整,后被單片機(jī)接收,計(jì)作得度量單片機(jī),程序度進(jìn)正超波距件序要由主程序、程、射程、收程顯示程序等模塊組成。它控單片機(jī)進(jìn)數(shù)收，在一溫聲度的，還現(xiàn)顯在上外序控單機(jī)頭射接超波的。分硬件電路、程。的超聲波有大，如外電電源信等等溫度聲波的電測(cè)量大的。計(jì)的中這些因出些。

波距1

基于單片機(jī)超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì)目錄緒論...................................................誤!未定。

背景誤!未定。2

電方

電路總體圖.........................................................

單機(jī)概述..............................................................33.1AT89C51單片機(jī)主性能...............................................3.2AT89C51內(nèi)部組成.....................................................概..............................................誤!未定。

傳誤!未定。時(shí)圖.錯(cuò)誤未定。原理誤!未定。5

硬計(jì)...............................................................65.25.3

硬件設(shè)計(jì)原理圖.......................................................復(fù)位電路............................................................6晶振電路............................................................76

5.4LED數(shù)碼管顯示電路..................................................7軟計(jì)...............................................................86.2

程序設(shè)計(jì)流程圖.......................................................程序源代碼..........................................................97

總結(jié)...................................................................127.1

設(shè)計(jì)總結(jié)............................................................12致謝13參考文獻(xiàn)1

5111.120kHz提人日常工活固物或液位適建筑內(nèi)部、液位度由種非觸檢光對(duì)顏色影、工、、、、檢、、、、、、、、、位度線接、、、液位接種液位液位、位度檢、度工人物物位人由

1基于單片機(jī)超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì)2案2.1圖括單片，HC-SR04超聲波，LED數(shù)。數(shù)碼管示蜂鳴器警超聲波距模塊

按鍵設(shè)置驅(qū)動(dòng)直流穩(wěn)壓電源圖電路基本框圖第頁(yè)基于單片機(jī)超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì)3片機(jī)概述STC89C51能是強(qiáng)，高耗8片內(nèi)含的可寫序和的據(jù)存（用、非性技與標(biāo)準(zhǔn)MCS－51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)，內(nèi)置用中器和Flash存儲(chǔ)元，大的STC89C51片適于許復(fù)雜制應(yīng)場(chǎng)。STC89C51部STC89C51框圖3.2所示，功能部件由內(nèi)部總線連接在一起。STC89C51單片機(jī)框第頁(yè)基于單片機(jī)超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì)4聲波概述4.1超聲波傳感器介紹超聲波是一種頻率比較高的聲音由于其指向性強(qiáng)能量消、距遠(yuǎn)優(yōu)點(diǎn)而經(jīng)用于距的量，如距和物位儀等都以通超實(shí)現(xiàn)。要應(yīng)車?yán)走_(dá)、建施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)例如液位、井深、管道長(zhǎng)度等場(chǎng)合超聲波測(cè)距的利用聲波檢測(cè)往往比較迅速方便計(jì)算單易于做到實(shí)控制并且在測(cè)量精度方面能達(dá)到工實(shí)用的要求因此在測(cè)控系統(tǒng)的研制上到了廣泛應(yīng)用。超聲傳感器是一種其他形的能轉(zhuǎn)變?yōu)樗桀l率的超聲能或是把超聲能轉(zhuǎn)變?yōu)橥l率的其他形式的能的器件前常用的超聲傳感有大，電聲與體力。聲型要1壓電傳感器2磁致伸縮傳感器；靜電傳感器。4.2超聲波時(shí)4.2聲波時(shí)第頁(yè)基于單片機(jī)超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距原理超聲波測(cè)是借助于超聲沖回波渡時(shí)間法來(lái)實(shí)現(xiàn)，設(shè)超聲波脈沖由傳感器發(fā)出到接收所經(jīng)歷的時(shí)間為超聲波在傳為從傳感器到目標(biāo)物體的距離可用下式出D=ct/2其統(tǒng)圖圖4.3所示。定時(shí)器調(diào)

蕩

聲波射

障礙物控時(shí)

增益大

聲波收計(jì)傳圖4.3系統(tǒng)框圖基本原理：經(jīng)發(fā)射器發(fā)射出長(zhǎng)6mm，率為的超聲波信號(hào)此信號(hào)被物體反射回來(lái)由接收頭接收接收頭實(shí)質(zhì)上是一種壓電效應(yīng)的換能器。它接收到信號(hào)后生mV的微弱電壓信號(hào)。第頁(yè)基于單片機(jī)超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì)5計(jì)硬件設(shè)計(jì)原理圖位電路單片機(jī)的復(fù)位電路在剛接通電時(shí)剛開始電容沒(méi)有電的容，5V，電兩的會(huì)由慢左右（此時(shí)間很短一般小于秒），因?yàn)檫@樣，復(fù)位腳由低電位到高電位，引起了內(nèi)部電路的復(fù)位工作；按下復(fù)位鍵時(shí)，電容兩端放電，電容又回到了，于是又進(jìn)行了次復(fù)位工作。電路圖如圖圖位電路第頁(yè)基于單片機(jī)超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì)5.3晶振電路它是單片機(jī)系統(tǒng)正常工作的保證如果振蕩器不起振系統(tǒng)將會(huì)不能工作假如振蕩器運(yùn)行規(guī)律系統(tǒng)執(zhí)行程序的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)間上的誤差，這在通信中會(huì)體現(xiàn)的很明顯：電路將無(wú)法通信。一般單片機(jī)的晶振工作于并聯(lián)諧振態(tài)，也可以理解為諧振電容一部分。它是根據(jù)晶振廠家提供的晶振要求負(fù)載電容選值的換句話說(shuō)振的頻率就是在它提供的負(fù)載電容下測(cè)得的最大限度的證頻率值的誤差也能保證溫漂等誤差它是由一個(gè)晶振和兩個(gè)瓷片電容組成的晶振和瓷片電容沒(méi)有正負(fù)的兩個(gè)瓷片電容相連的那端一定要接地，如圖所示。Y112MHZC1GND圖振電路

C25.4LED數(shù)碼顯電路本路顯模主要由一個(gè)4位一體的段碼構(gòu)于顯示測(cè)值一一的a,b,c,d,e,f,g和dp端都各自連在一用于接收單片機(jī)的口產(chǎn)生的顯示段碼。S1S2S3S4引腳端為其選，于收片的口產(chǎn)的位選碼。體理圖如圖5.3第頁(yè)AA基于單片機(jī)超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì)

f

4-LED

W

W

W

W圖示電路6件設(shè)計(jì)6.1圖、數(shù)程、程和程等的主功離顯、HC-RS04的測(cè)量距離按距離當(dāng)量超過(guò)設(shè)值聲報(bào)如圖所。開初始化調(diào)用示子程序障礙存Y出距值數(shù)值理結(jié)

N圖主圖第頁(yè)基于單片機(jī)超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì)軟件程序<reg52.H>//器件配置文件//傳器接口RX=TX=//變聲明//數(shù)管顯示碼0123456789-和不示//數(shù)組用于存放距離信息//掃描數(shù)管{{}{}第頁(yè)基于單片機(jī)超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì){P0=~discode[disbuff[2]];}}/*******************************************************************///計(jì)算Conut(void){time=TH0*256+TL0;//讀出計(jì)時(shí)數(shù)值//清空計(jì)器S=(time*1.7)/100;//算出來(lái)是//超出測(cè)范圍顯“-”{//“-”//“-”//“-”}else{//將距離據(jù)拆成個(gè)位賦值%10;}}//定時(shí)器void1//T0中斷用計(jì)數(shù)器溢出,超過(guò)測(cè)距范圍{//中斷溢出標(biāo)志}//定時(shí)器void3//T1中斷用來(lái)掃描數(shù)碼管計(jì)啟動(dòng)模塊{TH1=0xf8;TL1=0x30;//定時(shí)//掃描示第頁(yè)基于單片機(jī)超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì)timer++;//變量加if(timer>=400)//400就是{timer=0;啟一模塊_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}}/********************************************///主函數(shù){//設(shè)為方式1，GATE=1；TH1=0xf8;//2MS定時(shí)TL1=0x30;//允許T0中//允許T1中//開啟定時(shí)器//開總中斷while(1){//當(dāng)RX為時(shí)等待//開計(jì)數(shù)//當(dāng)RX為1計(jì)數(shù)并//關(guān)閉數(shù)Conut();//計(jì)算}}第頁(yè)基于單片機(jī)超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì)結(jié)：計(jì)我以數(shù)電片機(jī)結(jié)解超聲一些靈活波換路作波電路了超原理、實(shí)現(xiàn)軟計(jì)方礎(chǔ)，完超聲設(shè)計(jì)要利運(yùn)算和控制波的特性出種的測(cè)系利用超聲波檢往往比方算易做實(shí)時(shí)并量方面能達(dá)業(yè)實(shí)用要隨著科學(xué)快速發(fā)應(yīng)將但前水以利術(shù)還因此這一個(gè)正在蓬勃發(fā)展而又有無(wú)限前景的技術(shù)及產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域從方案證到具體設(shè)我查閱了大量的資一些難的題我到了學(xué)的著的精心無(wú)的，我在此的的。：本次設(shè)計(jì)我們?cè)谟懻摿顺暡y(cè)原理件電路實(shí)現(xiàn)和軟件設(shè)計(jì)方法基礎(chǔ)上,以為核心，完成了超聲波測(cè)距的設(shè)計(jì)要求利用單片的運(yùn)算和控制功能,設(shè)計(jì)出的一種實(shí)用的超聲波測(cè)距系統(tǒng)利用超聲波測(cè)距系統(tǒng)比較迅速、方便、計(jì)算簡(jiǎn)單、易于做到時(shí)控制并且在測(cè)量精方面達(dá)到一的要求本次設(shè)計(jì)要單片機(jī)系統(tǒng)電路和超聲模個(gè)從方案論證到具體設(shè)計(jì)我查閱了大量的資一些難的我到了和學(xué)的助的精和無(wú)我在此們的和的。廣：本次設(shè)計(jì)我們?cè)谟懻摿顺暡y(cè)原理件電路實(shí)現(xiàn)和軟件設(shè)計(jì)方法基礎(chǔ)上,以為核心，借助于模數(shù)電技術(shù)和單片機(jī)技術(shù)的結(jié)合，解決了超聲波測(cè)距的一些難題靈活的用超聲波換集成電路作為超聲波的接收電路在討論了超聲波測(cè)距原理硬件路實(shí)現(xiàn)和軟件設(shè)計(jì)方法基礎(chǔ)上完了超聲波測(cè)距的設(shè)要求，用超波檢測(cè)往比迅速、便、計(jì)簡(jiǎn)單易于做實(shí)時(shí)控制，且在測(cè)精度面能達(dá)工業(yè)用的要，隨著學(xué)技的快速展，超聲波應(yīng)用將來(lái)越。計(jì)查閱了大量資，到了的助，在此們的和的。第頁(yè)

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