基于单片机的超声波测距及仿真.doc

基于单片机的超声波测距系统 摘要 超声波是指频率在20kHz以上的声波，它属于机械波的范畴。超声波也遵循一般机械波在弹性介质中的传播规律，如在介质的分界面处发生反射和折射现象，在进入介质后被介质吸收而发生衰减等。正是因为具有这些性质，使得超声波可以用于距离的测量中。随着科技水平的不断提高，超声波测距技术被广泛应用于人们日常工作和生活之中。? 系统的设计主要包括两部分，即硬件电路和软件程序。硬件电路主要包括单片机电路、发射电路、接收电路、显示电路和电源电路，另外还有复位电路和LED控制电路等。我采用以AT89C51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路。整个电路采用模块化设计，由信号发射和接收、供电、温度测量、显示等模块组成。发射探头的信号经放大和检波后发射出去，单片机的计时器开始计时，超声波被发射后按原路返回,在经过放大带通滤波整形等环节,然后被单片机接收,计数器停止工作并得到时间。温度测量后送到单片机,通过程序对速度进行校正,?结合两者实现超声波测距的功能。软件程序主要由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。它控制单片机进行数据发送与接收，在一定温度下对超声波速度的校正，还有实现数据正确显示在LED上。另外程序控制单片机消除各探头对发射和接收超声波的影响。相关部分附有硬件电路图、程序流程图。? 实际的环境对超声波有很大的影响，如外部电磁干扰电源干扰信道干扰等等，空气的温度对超声波的速度影响也很大。此外供电电源也会使测量差生很大的误差。再设计的过程中考虑了这些因素，并给出了一些解决方案。? ? 关键词???AT89C51?????超声波????测距 目录 第一章 绪论 ...................................................................................................3 1.1 超声波测距背景意义…………….…………………..........….......... 3 1.2 本设计任务的主要内容………….…………………..........….......... 3 第二章 总体设计方案.....................................................................................4 2.1 超声波测距系统原理…………………………………......................4 2.2 超声波测距系统框图…………………….…………….........…....... 4 第三章 系统主要硬件设计.............................................................................5 3.1超声波收发射电路...............................................................................5 3.2单片机主机系统电路………………………………….......................6 3.2.1 单片机电路……………………………………...............................7 3.2.2 复位电路………………………………..............…………....…...7 3.2.3 时钟电路…………………………………..............………......…...8 3.2.4 按键电路…………………………………..............………….........9 3.2.5 蜂鸣器电路…………………………………..............……...........10 3.3 温度采集DS18B20电路…………………………..........………....11 3.4 LCD显示电路……………………………………...........……......12 第四章 系统软件设计.................................................................................13 4.1系统程序的结构...............................................................14 4.2 系统主程序........