单片机的超声测距系统设计大学设计.docVIP

基于单片机的超声测距系统设计 摘 要 超声波测距法迅速，方便，计算简单，易于做到实时控制，提过基于单片机的超声测距系统的设计能更加深入地了解单片机的实际应用。本课题完成整个超声波测距系统设计，包括单片机控制电路，发射电路，接收电路，LCD显示电路和温度补偿电路。 本课题硬件部分设计采用最小系统板和所需的超声波收发电路。程序由计算机仿真并烧入单片机实际调试，最终实物是一个能在5至200cm范围内准确测量距离的便携式系统，经实际测量误差控制在5%以内。该系统的设计过程加深了对单片机的理解。本设计的产品也能在实际生活中有很广泛的应用。 关键词：超声波，测距，补偿，模块 DESIGN OF ULTRASONIC RANGING BASED ON SINGLECHIP ABSTRACT Ultrasonic ranging is so quick and useful,it can be easy to translationed and be controled on time.We can learn much about singlechip during the design of Ultrasonic ranging base on singlechip. The system is made up by singlechip part,send and receive part,LCD part and temperature detective part.With the helping of smallest system and computer,the product which can detective the distance from 5cm to 200cm comes out.The error is only 0.5%. The system can help you take a good learning about singlechip.On the other hand,the system can be used in many environment by its practicality. Key Words: Ultrasonic, Ranging, temperature detective 目录 摘 要 I ABSTRACT II 目录 III 第1章 绪论 1 1.1 课题的背景和意义 1 1.1.1 课题的背景 1 1.1.2 课题的意义 1 1.2 超声波测距的发展现状趋势 2 1.3 本课题任务 2 第2章 单片机 3 2.1 单片机原理及应用 3 2.1.1 单片机原理 3 2.1.2 单片机的应用 3 2.2 单片机发展前景 4 2.3 单片机程序编译环境 5 2.3.1 KEIL C51 5 2.3.2 uVision2集成开发环境 5 2.3.3 编辑器和调试器 6 2.3.4 C51编译器 6 2.3.5 部分代码优化 7 2.3.6 RTX51实时核模块 8 2.3.7 测试程序 8 2.3.8 C51 V7版增强功能介绍 9 第3章 超声波测距原理 10 3.1 超声波原理及应用 10 3.1.1 超声波原理 10 3.1.2 超声波应用 10 3.2 超声波测距原理 11 第4章 测距系统构成与误差分析 13 4.1 单片机控制器 13 4.2 传感器 13 4.2.1 超声波传感器原理与选型 13 4.2.2 温度传感器选型 14 4.3 LCD显示屏 15 4.4 系统误差 15 4.4.1 系统误差分析 15 4.4.2 系统误差补偿 16 第5章 系统设计 17 5.1 系统框图 17 5.2 硬件 17 5.2.1 发射电路 17 5.2.2 接收电路 18 5.3 程序流程图 20 5.4 系统实物图 21 5.5 测试及数据分析 21 第6章 总结 25 参考文献 26 附录1部分程序 28 致谢 39 绪论 课题的背景和意义 课题的背景 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[1]。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：s=vt/2 。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、方便、计算简单、易于做到实时控制,并且在测量