微机原理报告超声波测距精要.doc

《微机原理》课程设计报告  超声波测距系统 摘 要 随着科学技术的发展，超声波测距应用越来越广泛。本文介绍了一种采用基于8086 CPU 的超声波测距系统。该设计充分利用实验平台的硬件资源，汇编语言编程自动实现超声波的发射与接收控制，通过8253定时器所计超声波往返所经历的的时间，经过换算得到超声波传感器与反射物体之间的距离。利用8279键盘显示电路驱动数码管、可编程并口接口芯片8255驱动液晶显示屏实现距离值得显示。超声波测距有效距离2-30厘米左右，超过一定阈值（300mm）会有灯光和语言报警。 关键词：超声波；定时器；时间差测距法；数码管；LCD；报警 Ultrasonic Ranging System Abstract With the development of technology, the ultrasound distance measurement is more and more widely used. This article introduces one ultrasonic ranging system based on 8086. Made the most of hardware and software, it implements the ultrasound-transmitted and ultrasound-received automatically. It uses the 8253 timer to count the time and then convert it to get the distance between ultrasound sensor and reflector. The digital tube and LCD will display the distance dynamicly. When the distance is larger than 300mm, it will give a light alarm and a voice alarm. Key Words：ultrasound; timer; digital tube; LCD; alarm  目 录 摘 要 1 Abstract 1 引 言 1 1 设计内容 2 2 实验设备 2 3 设计原理 2 3.1 超声波模块 2 3.2 8253定时器模块 4 3.3 数码管显示模块 4 3.4 LCD显示模块 5 3.5 语音录放模块 6 3.6 简单I/O 口扩展电路 6 4 设计过程 7 4.1 设计思路 7 4.2 程序流程 8 4.3 程序清单 9 5 现象结论 10 5.1 现象 10 5.2 结论 11 6 任务分配 12 7 心得体会 12 参 考 文 献 13 附 录 14  引 言 随着电子技术的发展，激光、超声波及红外线等非接触式测距方法相继出现。 激光测距虽然测距精度高、操作简单,但是受环境的影响比较大，且系统检测维护不便、价格相对昂贵，一般多在军事领域应用。红外测距属于电磁波的一种，而超声波是声波测距，实现起来更容易且不受电磁干扰影响。红外传播速度为3x10^8 m/s，超声波的传播速度为340m/s，其速度相对电磁波是非常慢的，因此在同等距离的情况下，超声波的传播时间远大于红外，往返时间更易测量。 由于超声波有以上优点，所以被广泛应用在工业定位监测、无损伤探测、医疗诊断、移动机器人、海洋捕捞、煤炭检测等领域。特别是在易挥发、易燃、易爆、强腐蚀性等工作环境的恶劣的情况下，超声波测距有巨大的用武之地。 超声波测距是利用超声波的波长短、指向性强、能量集中、在介质中传播距离较远的特点来实现对距离的测量。特别是频率在40KHz的超声波在空气中传播效果最佳，因此常用此频率的超声波来检验介质的检测距离。 本文介绍了一种以8086 CPU 为控制终端超声波测距系统，利用8253定时器、8255并口接口芯片等外围资源，测量物体与超声波传感器间距离，并用数码管或LCD显示，距离值超过定值(300mm)后会有灯光和语言报警。 设计内容 CPU 通过外扩的 I/O 向超声波发送器发送短时间的40KHz的波束，在通过8253定时器测量接收到该波束的时间，根据声波在空气中的传播速度，计算出距该物的距离。 利用8279键盘/显示接口电路，实现距离值在数码管上显示。 利用编程并口接口芯片8255，实现距离值在 LCD 液晶显示电路显示。 超声波测距有效距离为2-30厘米左右，超过阈值（300 mm）会有灯光和语音报警。 实验设备 EL-MUT-III 型微机教学实验系统（本设计