基于单片机的的超声波测距仪!.pdfVIP

ELECTRONICS WORLD ・技术交流 基于单片机的的超声波测距仪 邵阳学院信息工程系 徐江维 李 菲 【摘要】 本文设计了一款基于ST89C52RC单片机的超声波测距仪器，ST89C52RC单片机作为控制核心，片外结合T/R-40-12小型超声波传 感器模块、LCD1602液晶显示器模块、晶振电路模块以及复位电路等模块而构成超声波测距的硬件系统。通过系统上的超声波模块来采集使 用者距离障碍物的距离，然后通过ST89C52RC单片机对采集数据进行处理，经过大量的实验测试，本测距仪器性能稳定，携带便捷，能够 做到随时随地地测量距离，不仅如此，它对单片机以及超声波技术的推广也具有一定的积极作用。 【关键词】 ST89C52RC单片机；LCD1602液晶显示器；距离 本文以基于超声波测距为研究基础，结合其他必要模块设计一 电路产生一串频率稳定的脉冲信号并经过P3.2管脚传送给HC-SR04 款简单实用并且价格低廉的手持超声波测距系统。根据文献显示， 的Trig管脚，与此同时单片机的定时器开始计时。HC-SR04 内部的 超声波最早是由斯帕拉捷发现的，他根据蝙蝠能在黑夜中自由快速 晶振在感受到Trig管脚的脉冲信号后出现共振向外发送超声波，当 飞行，经过大量实验后，得出了蝙蝠能够发出一种人耳听不见的声 超声波在传送途中遇到障碍物时会被返回，并最终会被HC-SR04 波，通过这种超声波的指引，蝙蝠才得以自由飞翔，由于这种声波 的接受器接收到，与此同时单片机的定时器立即停止计时并将计 的频率大于20khz ，超过了人耳听觉的上限，因此被称为超声波， 时值换算成和障碍物的距离，这就是超声波测距的一个流程。本 经过后来相关仪器的测量，发现超声波具有很强的能量集中性，不 系统的LCD1602液晶显示子程序流程设计，使用者在给系统供电 容易发散，因此非常适合测距、测速。 后，LCD1602 的液晶背光灯被打开，然后LCD1602 内部存储芯片和 RAM会自动进行清零等初始化工作，接着主控核心51单片机会通 一、基于ST89C52RC单片机的超声波测距硬件方案设计 过P0管口发出指令代码并传送到LCD1602 的DB0~DB7八个管脚， LCD1602液晶显示器接收到指令代码后内部会处于一段暂时忙碌的 图1为基于ST89C52RC单片机的超声波测距仪器总体硬件框图 状态，此时单片机是不能对LCD1602进行任何操作的，只有忙碌阶 设计，共分为四大模块，即ST89C52RC单片机最小系统、超声波 段结束后LCD1602才能重新接受单片机发来的指令或者数据，然而 模块、显示模块以及电源模块。51单片机最小系统有ST89C52RC 单片机却不能自己判断LCD1602是否处于忙碌状态，必须发送一个 单片机、晶振电路以及复位电路组成，主要负责整个系统的信号处 判忙代码后才能清楚的知道LCD1602 当前是否处于忙碌，另外有经 理、超声波模块的驱动、液晶屏的驱动的驱动，是这个系统的控制 验的程序员通常不对LCD1602进行判忙，只要在写命令后加一个适 核心；超声波模块主要用于向测量物发送超声波信号，并将被反 当的延时程序让单片机在这段时间内处于等待状态即可，这样就省 射回来的超声波进行接收，该模块是实现测距功能的核心元件； 略了 “判忙”过程，这样带来的好处是单片机就不用对LCD1602进 LCD1602是本系统的显示模块，用于显示测量物距离以及系统的其 行读取了，也就为单片机省去了一个宝贵IO 口的消耗。在单片机发 他参数；电源模块用于给整个系统提供能源。 送完指令后就开始发送要显示的内容了，内容的数据也是通过P0 口