单片机超声波测距.doc

成绩 课程设计报告 题 目 基于单片机的超声波测距 课 程 名 称 单片机系统软件设计与开发 院 部 名 称 机电工程学院 专 业 电气工程及其自动化 班 级 13电气工程及其自动化（单） 学 生 姓 名 杨秋平 学 号 1304201016 课程设计地点 工科楼 C304 课程设计学时 20 指 导 教 师 李国利 金陵科技学院教务处制 摘 要 超声波具有传播距离远、能量耗散少、指向性强等特点，在实际应用中常利用这些特点进行距离测量。超声波测距具有非接触式、测量快速、计算简单、应用性强的特点，在汽车倒车雷达系统、液位测量等方面应用广泛。本次课设利用超声波传播中距离与时间的关系为基本原理，以80C51单片机为核心进行控制及数据处理，通过外围电源、显示、键盘、声光报警等电路实现系统供电、测距显示、报警值设置及报警提示的功能。软件部分采用了模块化的设计，由系统主程序及各功能部分的子程序组成。超声波回波信号输入单片机，经单片机综合分析处理后实现其预定功能。 关键词：80C51单片机；超声波测距 目 录 一 、概述…………………………………………………………………………3 二、总体设计方案及说明……………………………………………………………6 三 、系统硬件电路设计………………………………………………………………7 （1） 时钟模块……………………………………………………………7 （2） 超声波测距模块………………………………………………………7 （3） 警报电路模块…………………………………………………………8 （4） 距离显示模块 ………………………………………………………8 （5） 清零模块………………………………………………………………9 （6） 电路总体设计图…………………………………………………………9 四 、系统软件部分设计……………………………………………………………10 系统源程序………………………………………………………………10 五、系统仿真过程与结果……………………………………………………………14 六、系统实物制作与功能实现………………………………………………15 六 、总结……………………………………………………………………………19 七 、参考文献………………………………………………………………………20 一、 ??????????????? ? 式中:??L—两探头中心之间距离的一半；?? 又知道超声波传播的距离为:? 式中:??v—超声波在介质中的传播速度；???????? t—超声波从发射到接收所需要的时间；?? ??? 将式2-1、2-2、2-3联立?得：? ? 其中,超声波的传播速度v在一定的温度下是一个常数(例如在温度T=30度时,V=349m/s);当需要测量的距离H远远大于L时,上式变为:? ??所以,只要需要测量出超声波传播的时间t,就可以得出测量的距离H. 总体设计方案与说明 ??根据系统功能要求及模块划分可绘制出系统硬件框图，如图2-2所示： LM016L显示模块 时钟模块 8 警报电路模块 0 C 清零模块 5 超声波测距模块 1 三、系统硬件部分设计 （2）超声波测距模块 以一个按钮代替 按下trig超声波开始测距，按的时间越短则距离越短，按的时间越长则距离越长。最长不可超过400cm，否则显示为000，且警报灯亮。 （3）警报电路模块 在测距超过400cm时，D1亮，表示超出有效测量范围