基于单片机超声波测距设计

本科生毕业设计答辩基于单片机的超声波测距系统设计姓学专名：徐明号：1020420219业：通信工程指导老师：饶志华目录1.课题研究背景及意义2.超声波测距的原理3.系统硬件设计4.系统软件设计5.系统仿真图6.结束语1.课题研究背景及意义背景：近些年来，随着超声波技术研究的不断深入，再加上其具有的高精度、无损、非接触等优点，使得超声测距的应用变得越来越普及。意义：可广泛应用于纸业、矿业、电厂、化工业、水处理厂、污水处理厂、农业用水、环保检测、食品（酒业、饮料业、添加剂、食用油、奶制品）、防汛、水文、明渠、空间定位、车辆自动导航、物体识别与定位、车辆安全行驶辅助系统乃至地形地貌探测等许多领域中。单片机应用系统也是有硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是各种工作程序的总称。系统总体的设计方框图如下。2.超声波测距原理STC89C52主控制器模块电源按键控制LCD1602液晶显示模块超声波传感器模块DS18B20温度补偿蜂鸣器

报警模块2.超声波测距原理e)超声波时序图以上时序图表明只需要提供一个10uS以上脉冲触发信号，该模块内部将发出8个40KHZ周期电平并检测回波。一旦检测到回波信号则输出回响信号。回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比。由此通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离。2.超声波测距原理接收探头障碍物超声波传感器工作原理发射探头3.超声波测距的硬件设计超声波传感器模块LCD1602液晶显示模块

c)DS18B20温度传感器模块

d)蜂鸣器报警模块3.超声波测距的硬件设计超声波传感器HC-SR04超声波测距模块因为将整个超声波发射电路、接收电路和控制电路集成在一块而被采用。本可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到3mm；模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。基本工作原理：采用IO

口TRIG

触发测距，给最少10us

的高电平信呈。模块自动发送8

个40khz

的方波，自动检测是否有信号返回；有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续 的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离=(高电平 时间*声速(340M/S))/23.超声波测距的硬件设计LCD1602液晶显示模块液晶显示器以其微功耗、体积小、显示内容丰富、超薄轻巧的诸多优点，在各类仪表和低功耗系统中得到广泛的应用。根据显示内容可以分为字符型液晶，图形液晶。根据显示容量又可以分为单行16字，2行16字，两行20字等等。这里介绍常用的字16字X2行的字符型液晶模块的使用方法。这是一种通用模块。与数码管相比该模块有如下优点：位数多，可显示32位，32个数码管体积相当庞大了；显示内容丰富，可显示所有数字和大、小写字母；程序简单，如果用数码管动态显示，会占用很多时间来刷新显示，而1602自动完成此功能。3.超声波测距原理c)DS18B20温度传感器超声波是一种声波，它的传播速度与温度有关，关系满足公式：V=331.4+0.607T选择DS18B20温度传感器作为超声波测距系统温度补偿，提高测量精确度。3.超声波测距原理d)蜂鸣器报警模块蜂鸣器是一种一体化结构的电子讯响器，采用直流电压供电，广泛应用于计算机、打印机、复印机、报警器、电子玩具、汽车电子设备、电话机、定时器等电子产品中作发声器件。结构原理：压电式蜂鸣器压电式蜂鸣器主要由多谐振荡器、压电蜂鸣片、阻抗匹配器及共鸣箱、外壳等组成。有的压电式蜂鸣器外壳上还装有发光二极管。4.系统软件设计系统整体流程图DS18B20初始化程序流程图5.系统仿真图6.结束语大学本科的学习生活即将结束。在此，我要感谢所有曾经教导过我的老师和关心过我的同学，他们