超声波测距器的设计2.doc

摘 要 超声波测距是一种有效地非接触式测距方式。本文在研究分析超声波原理的基础上，利用单片机AT89S52作为核心控制器，设计了一种超声波测量距离系统。本系统通过测得超声波从发射到接收的往返时间根据超声波在空气中的传播速度，计算得出所需测量的距离。同时，采用温度补偿措施，利用温度传感器进行环境温度检测，对超声波的传播速度进行校正，提高了超声波测距的精度。最终，通过对实验误差进行分析，提出了进一步提高测量精度的方法。它具有成本低，非接触，速度快，操作方便等优点，有着广泛的应用前景。 关键词：超声波;测距;单片机;温度补偿 Abstract Ultrasonic ranging is an effective way to non-contact ranging. Based on the study of ultrasonic analysis based on the theory of using monolithic integrated circuit AT89S52 as core controller, design a kind of ultrasonic distance is measured system. The system through the measured from the launch ultrasonic receiving round-trip time, according to the air of ultrasonic velocity, calculated the distance needed for measurement. At the same time, a temperature compensation measures, using the temperature sensor for environmental temperature testing, the ultrasonic velocity calibration, improve the ultrasonic ranging accuracy. Finally, through experiment error analysis, proposed further improve the measurement precision of the method. It has low cost, the contact, speed, easy to operate etc, and has a broad prospect of application. Keywords: Ultrasonic; ranging; Single chip microcomputer; Temperature compensation 目 录 引 言 I 第一章 绪 论 1 1.1课题研究的背景 1 1．2课题研究的意义 1 1.３课题研究的主要内容 2 第二章 系统的总体设计 4 2.1系统功能 4 2.2超声波测距原理 4 2.3系统方案设计 6 第三章 系统硬件设计 8 3.1单片机最小系统 8 3.2 超声波发射电路 9 3.2.1超声波传感器原理与选型 9 3.2.2超声波发射电路 11 3.3 超声波检测接收电路 12 3.4显示电路 13 第四章 系统软件设计 15 4.1 超声波测距器的算法设计 15 4.2 主程序设计 16 4.3超声波发射中断程序 17 4.4超声波接收中断程序 17 4.5 显示子程序 18 4.6 距离计算子程序 19 第五章 系统调试 21 5.1 系统调试 21 5.1.1系统硬件调试 21 5.1.2系统软件调试 21 5.2实验误差分析 22 5.3针对误差产生原因的系统改进方法 24 总 结 26 致 谢 I 参考文献 I 附 录I I 附录 II II 引 言 随着科技的迅猛发展越来越多科技成果被广泛的运用到人们的日常生活当中,给我们的生活带来了诸多方便。本设计就是本着这个宗旨出发,利用超声波的特性来为我们服务。由于超声波指向性强,因而常于距离的测量。超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为v，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离s，即。这就是所谓的时间差测距法。利用超声波检测往往比较迅速、方 第一章 绪 论 1.1课题研究的背景 随着科技的迅猛发展越来越多科技成果被广泛的运用到人们的日常生活当中,给我们的生活带来了诸多方便。本课题就是本着这个宗旨出发,利用超声波的特性来为我们服务。由于