设计格式要求及往届参考10932p22时稿

引 方案设 系统硬件电路的设 系统软件的设 原理 硬件部分设 单片机主控模 AT89S51介 时钟电 复位电 超声波...............................................超声波...............................................超声波发射模 超声波接收模 温度校正模 电路模 显示模 电源电路模 软件部分设 超声波测距仪的算法设 主程序流程 超声波测距误差分 发射接收时间以及当地声速对测量精度的影响分 提高精度的方案及系统设 结 致 参考文 超声波作为是蝙蝠等一些没有目视能力的生物作为防御及捕捉猎物生存的，是由生物体发射不耳所听到的20KHZ以上的机械波，凭借空气LCDLED当车辆之间的距离低于设定的最低值时，系统将进行AT89S51采用AT89S51单片机为的控制方案，其原理图如下所示AT89S51LEDLED1AT89S51可编程等特点，片内含4KBytesISP的可反复擦写1000次的Flash只读程序单元，AT89S512数据器、I\O口、复位与时钟、定时器与计数器、中断系统、串行通讯接口、看门狗和ISP编程接口组成。·算术逻辑运算单元功能，即具有置位、清0、取反、转移、检测、判跳、逻辑等位操作功能，因此ALU·特殊寄存器组AT89S51（SFR）是非常重要的内存单元，对于单SFRAT89S513单片机的时钟有两种产生方式，分别是内部方式与外部方式。内部方式如图a)XTAL1XTAL2XTAL1XTAL21.2~12MHZ5~30pF6MHz12MHz。c)所示。图 复位的目的是使单片机或系统中的其他部位处于某种特定的初始状态。复位PC0000H，0000H单元开始执行程序。除了进入系统地正常初始化之外，当由于程序运行出错或操RAMRAM振荡脉冲周期（即两个机器周期）12MHzμs，4μsa)，这样就能实现自动上电Vccb)所示。本次设计采用的超声波接收探头为超声波换能器TCT40－16收发分体超声波T，D超声波的接收原理是基于伴随声波而产生的电容、压电、反压电、动电、电磁、反磁致伸缩声光效应等。压电型主要用石英晶体或氧化锌材料。电致伸缩型微音器的用反压电效应大的电介质板作为。结构上有采用PVDF在压电膜上制作梳状电极可以构成检测频段的声表面波的传感器动圈型接受器的结构为在磁场中防止带有受音板的可动线圈或导体带，当它们因感应到超声波而运动时，产生感应电动势，由于受音体惯性大，因而只适用于低频；电磁效应型的结构是将磁性受音板作为磁路的一部分，在磁路中设置拾音线圈。当超声波传来时，磁路磁场发生变化，在拾音线圈中产生电动势。反磁致伸缩型超声波接受器的构造主要有用磁致伸缩材料构成的线圈状结构，使用于低频；还有用磁致伸缩材料涂敷在物体表面上形成的结构，适用于高频，前者检测感应电流，后者检测置于静磁场空腔谐振器内，因超声波导致磁阻致伸缩效应引起的微波磁场。超声波发射模块采用MAX232，其实引脚图如下图 MAX232引（R1IN（R1OUT（T1IN（R2IN（R2OUT（T2INT2INRS-232T1OUTT2OUTDB9DB9RS-232R1IN、R2INTTL/CMOSR1OUT、R2OUT是供电。15GND、16VCC（+5v40kHzTCT40－16T图 接收模块采用的为CX20106其引脚图如7CR=4.7ΩC=3.3μF3GND电容量大为平均值检波，瞬间相应灵敏度低；若容量小，则为峰值检波，瞬间相应灵敏度高，但检波输出的脉冲宽度变动大，易造成误动作，其中3.3μF。45VCC6GND330pF如果该电容取得太大会使探测距离变短7脚为命令输出端它是集电极开路的输出方式，因此该引脚必须接上一个上拉电阻到电源端，其阻值22kΩ8TCT40－16T向空气中发射一束超声波束，在遇到物时就会返回，返回的超声波由超声波接收。超声波的接收部分是为了将反射回波顺利接收到，CX20106A，这是一款红外线检波接收的，常用于电视机红外。虽然是红外线，但其常用的超声波检测电路。实验证明其具有很高的灵敏度和较强的能力。8感器。DS18B20具有超小的体积、超低的硬件开销、高精度与高的特点。9，10,11,121212±0.5℃，其最大同时内置EEPROM，限温功能。DS18B20DS-DP3.3T1DS18B20地数据可选DS18B20图 温度电反常状态下，提醒操作人员，便于及时处理问题。这时我们往往需要有某种更能引起操作者注意的信号产生，这种信号通常有三种类型:闪光报 图 语音模块电路音，图中蜂鸣器的一端接在高电平+SV，Pl.0，Pl.0现。图中接入的发光二极管LED为线器，当P1.1端输出为低电平“0”时，二极管导通，灯亮发出信号。321602HD。液晶模块的引脚说明如下图液晶的偏压管脚的电压调节到0.3~0.4V一个1k图 1602液晶与单片机的连接表 1602液晶模块的引脚说125V3VL4数据/5读/R/W为读写信号线，高电平时进行读操作，低电RSR/W共同为低电平时，RSRWRS为高电平而R/W6EEED0~D7812LCD图 R1,C2，R2，R3，U1μFC距时CT个超声波遇到被测物体后反射回来，就被超声波R所接收到。这样只要计反射物体的距离。距离的计算为：ds2(c*t)

T0，利用要完成时间值的、距离计算、结果的输出等工作。图 T016EA0。然后调用超声波发生子程序送出一个超声波脉冲，为了避免超声波从直接传送到引起的直射波触012MHz1μsT0（即20℃344m/sd(c

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C，0信号（INT0，立即进入中断程序。进入中断后就立即关闭计2TC4040KHz，忽略脉冲电路硬件产生的延时，可知由软件生成的起始时间对于一般要求的精度是可靠的对于接收到的回波超声波在空气介质的过程中会有很大的衰减其衰减遵循指数规律。设测量设备基准面距被测物距离为h，则空气 的超声波波动方程为0AA(h)cos(tkt)Ae2kcos(t0

MCsM速的如下：1T/1T/

C0=331.4m/s；TK为了便于对温度信号的及处理，我们采用DALASS公司生产的通过DS18B20获得的数据信号传至单片机，由软件进行声速换算。为了AT89S51单片机实现超声波测距的各项功能。AT89S51采用了低成本、低功耗、15h（标杆）声波往返所用的时h本次设计的最终结果是超声波测距系统实现了超声波的发送与接收，并利用超声波成功测量出与物之间的距离。测量过程中还利用了温度补偿的方法对LCD能力强、实时性良好，经过系统扩展和升级，可以有效应用在汽车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置等领域。本 虽然凝聚着自己的汗水，但却不是个人智慧的产品，没有老师的指导和帮助，没有父母和朋友的帮助和支持，我在大学的学术成长肯定会大打折扣。当我打完的最后一个字符涌上心头的不是长途跋涉后抵达终点的欣喜而是源自心底的诚挚谢意。我首先要感谢我的指导老师，对我的构思以及