红外测距课程设计报告书

1、课程设计主题红外测距考试题目设计 50 分通常的分数是20分防守30分分数总得分评估等级老师签名概括现代科学技术的发展进入了许多新的领域，激光测距、微波雷达测距、超声波测距、红外测距相继出现。为实现物体的近距离、高精度无线测量，采用红外发射接收模块作为距离传感器，单片机作为处理器编写A/D转换和显示程序，并完成了一套推式红外测距系统。测量距离可实时显示，精度高。该系统结构简单可靠，体积小，测量精度高，使用方便。关键词：红外测距； A/D转换；实时显示；目录 TOC o 1-3 h z u HYPERLINK l _Toc372744583 一、概述 PAGEREF _Toc372744583

2、h 3 HYPERLINK l _Toc372744584 1.意义： PAGEREF _Toc372744584 h 3 HYPERLINK l _Toc372744585 2.小组作业： PAGEREF _Toc372744585 h 3人 HYPERLINK l _Toc372744586 三、系统主要功能 PAGEREF _Toc372744586 h 3 HYPERLINK l _Toc372744587 2. 硬件电路设计与说明 PAGEREF _Toc372744587 h 3 HYPERLINK l _Toc372744588 一、方案及设计思路： PAGEREF _Toc37

3、2744588 h 3 HYPERLINK l _Toc372744589 2.电路原理图 PAGEREF _Toc372744589 h 5 HYPERLINK l _Toc372744590 3.芯片数据： PAGEREF _Toc372744590 h 6 HYPERLINK l _Toc372744591 4.组件清单： PAGEREF _Toc372744591 h 8 HYPERLINK l _Toc372744592 3. 软件设计过程和描述 PAGEREF _Toc372744592 h 9 HYPERLINK l _Toc372744593 1.模块层次图 PAGEREF _

4、Toc372744593 h 9 HYPERLINK l _Toc372744594 2.程序流程图 PAGEREF _Toc372744594 h 11 HYPERLINK l _Toc372744595 3.源代码 PAGEREF _Toc372744595 h 11 HYPERLINK l _Toc372744596 1602显示模块程序： PAGEREF _Toc372744596 h 11 HYPERLINK l _Toc372744597 红外测距模块程序： PAGEREF _Toc372744597 h 13 HYPERLINK l _Toc372744598 四。测试 PAGE

5、REF _Toc372744598 h 17 HYPERLINK l _Toc372744599 五。总结 PAGEREF _Toc372744599 h 1 7 HYPERLINK l _Toc372744600 1.小组总结 PAGEREF _Toc372744600 h 17 HYPERLINK l _Toc372744601 2.个人总结 PAGEREF _Toc372744601 h 18 HYPERLINK l _Toc372744602 参考文献： PAGEREF _Toc372744602 h 18一、概述一、含义：距离是一个很微妙的东西，所以人们会用具体的数值来表达。于是就有

6、了人工测量，而在当今社会，人们已经顺应了高科技，有激光测距、微波雷达测距、超声波测距和红外测距。我们做的题目是红外测距，这个题目不是给别人做的，是给我们自己做的，做一个简单、准确、近距离的测距仪，也是对我们所学知识的考验。方法更多的是对单片机、AD转换和红外收发模块有更系统的了解。2.小组工作分配：三、系统主要功能实时测量红外收发器与障碍物的距离。2. 硬件电路设计与说明一、方案及设计思路：设计要求：红外测距A、红外发射管用于致信号，信号被障碍物反射，红外接收管接收反射信号。B、红外收发管与障碍物的距离由单片机实时显示方案一、时间差测距法：该方案是将红外发射管发出的信号与接收管接收到的信号的时

7、间差写入单片机，用算法计算距离单片机。示意图如图 X-1 所示。方案二、反射能量法：该方案是用红外发射管发射信号，再用红外接收管接收信号，将接收到的信号强度经过AD转换，输入单片机显示，并记录对应的距离。完成一段测量后，将记录的数据写入单片机，即可进行距离测量。示意图如图 X-2 所示。AT89S52红外模块时间差距离S=c*t显示距离图 X-1时差测距法显示距离AT89S52红外模块实验数据图 X-2反射能量法方案对比：通过以上两种方案的分析，可以看出方案1的误差非常大。由于红外装置测得的距离比较近，而且光速很快，反馈给单片机的时间很短，单片机很难准确处理。 ，而且一般光速不是很准确，所以误

8、差很大。第二种方案是先将实验数据输入单片机，这样测量的误差会比较小。2.电路原理图仿真电路图结构图AD转换模块由于单片机不能直接处理红外接收管接收到的电压信号，所以先将信号通过AD转换转换成单片机可以处理的数字信号，从而完成所需的实验内容。红外收发模块红外发射管用于致信号，信号通过障碍物反射，红外接收管接收反射信号，然后根据信号的强弱在显示模块上显示相应的电压值，并记录此时的距离。然后对程序进行整改，使用红外收发模块测距，红外接收管接收到的信号强度对应的距离值就可以显示在显示模块上。3.芯片资料：TLC2543管脚图TLC2543 是 TI 的 12 位串行模数转换器，采用开关电容逐次逼近技术

9、完成 A/D 转换过程。由于是串行输入结构，可以节省51系列单片机的I/O资源；价格适中，分辨率高，在仪器仪表中应用广泛。2TLC2543的特点：(1) 12位分辨率A/D转换器；(2) 工作温度下10s的转换时间；(3) 11个模拟输入通道；(4) 3路自检模式；(5) 采样率为66kbps；(6) 线性误差1LSBmax；(7)有转换输出EOC结束；(8) 具有单极和双极输出；(9) 可编程 MSB 或 LSB 前导码；(10) 可编程输出数据长度。TLC2543引脚说明：AT89S52引脚图4. 组件清单：序列号产品名称数量）参考价（元）1AT89S52单片机13.752tlc25431

10、6340P座11420P座10.555TCRT50001161602显示器18712m晶振10.3586针自锁按钮10.59按钮10.110引领10.1111k排除10.212104防滑10.41310k电阻10.1141k电阻40.415200欧姆电阻10.116150欧姆电阻10.117104pf电容20.11822uf电容10.11930pf电容20.120别针一些1二十一单排座椅10.1二十二金属丝一些123单面板14全部的293. 软件设计过程及说明1. 模块层次图主程序红外模块AD模块实验数据显示模块简要说明：先将AD采集程序写入单片机，进行实验，记录固定距离采集到的信号强度，然后

11、在程序中加入相应的数据，最后通过红外模块进行测量，相应的数据即可被显示。距离值，主程序是整个程序的基础和核心。2.程序流程图开始数据初始化AD采集显示电压值电压值对应距离显示距离3.源代码1602显示模块方案：#include#includesbit lcdrs=P25;sbit lcdrw=P26;sbit lcden=P27;无效延迟（单位 z）单位 x,y;对于(x=z;x0;x-)for(y=110;y0;y-);无效写_（uchar）lcdrs=0；lcden=0；P0=;延迟（5）；lcden=1；延迟（5）；lcden=0；无效 write_data（uchar 日期）液晶显示器

12、=1；lcden=0；P0=日期；延迟（5）；lcden=1；延迟（5）；lcden=0；无效初始化（）lcdrw=0；lcden=0；写_（0 x38）；写_（0 x0c）；写_（0 x06）；写_（0 x01）；写_（0 x80）；红外测距模块方案：#include#include#define uchar 无符号字符#define uint 无符号整数位时钟=P14；位 cs=P15;位 din=P16;位dout=P17；sbit 位 7=B7； /数据的最高位uchar count,conword;/控制字的高四位确定通道端口位cy;void write_sfm(uchar add,

13、 uint date)uint bai,shi,ge;ge=日期%10；时=日期%100/10；白=日期%1000/100;write_(0 x80+add);write_data(0 x30+bai);write_data(0 x30+shi);write_data(0 x30+ge);write_data(m);write_data(m);void write_sfm1(uchar add,uint date)uint qian,bai,shi,ge;ge=日期%10；时=日期%100/10；白=日期%1000/100;钱=日期/1000；write_(0 x80+0 x40+add);w

14、rite_data(0 x30+钱);write_(0 x80+0 x40+0 x08);写入数据（0 x2e）；write_data(0 x30+bai);write_data(0 x30+shi);write_data(0 x30+ge);uint readad(uchar conword)字符我;单位广告价值=0；uchar 值=0；conword=conword0;i-)cy=dout； /dout的高位传给cydin=bit7;/控制字的高位先致时钟=1； /控制字在时钟信号的上升沿致B=B1; /控制字的第二个高位放入高位时钟=0；价值=价值1; if(cy=1) value+;/

15、value是dout的高八位广告价值=价值；广告价值=广告价值0;i-) /dout 将高四位的值赋给 valuecy=dout；价值=价值0&ad=55&ad=70&ad=80&ad=100&广告=120&广告=150&广告=185&ad=230&广告=320&ad=420&ad=590&ad=660）l=0；write_sfm(7,l);write_sfm1(7,ad);四。测试测试方法：先编写电压采集程序，接上电源，校准距离对应的电压值。然后将标定值和对应的距离写入程序，接上电源测量距离。测试设备：尺子、直流稳压电源、挡板。排序数据：校准电压值实际距离显示距离55-70mv35-40mm40mm70-80mv30-35mm35mm80-100mv27-30mm30mm100-120mv25-27mm27毫米120-150mv22-25mm25mm150-185mv20-22mm22mm185-230m