基于单片机的超声波测距报警系统.doc

经典专科、本科、硕博、研究生、期刊毕业论文 经典2019成稿 仅供参考 精心整理 仅供参考 勿用作商业用途 基于单片机的超声波测距报警系统 姓名： 专业： 学校： 指导教师： 精心整理 仅供参考 勿用作商业用途 目 录 TOC \o 1-4 \h \u 31349 摘要 1 1311 1 绪论 2 31441 1.1 项目研究背景及意义 2 8288 2 总体设计方案及论证 2 1202 2.1 总体方案设计 2 24046 3 硬件实现及单元电路设计 3 28694 3.1 主控制模块 3 3770 3.2 电源设计 4 26471 3.3 超声波测试模块 4 25536 3.3.1 超声波的特性 5 12043 3.3.2 超声波换能器 6 20953 3.4 超声波传感器原理 8 19026 3.5 测距分析 12 12653 3.6 时钟电路的设计 13 28920 3.7 复位电路的设计 13 24692 3.8 声音报警电路的设计 14 8598 3.9 显示模块 14 8605 4 软件设计 15 16563 4.1 主程序工作流程图 15 2458 5 总结 17 29022 6 参考文献 17 5086 附 录 18 31591 附件1：原理图 18 603 附件2：程序 19 29891 附件3：元件清单 29 2036 附件4：实物图 30 精心整理 仅供参考 勿用作商业用途 摘要 STC89C52是STC系列单片机里应用比较广泛的一款，在自动控制领域里享有很高的价值，以其易用性和多功能性受到了广大电子设计爱好者的好评。本次设计主要是利用STC89C52单片机、超声波传感器完成测距报警系统的制作，以STC89C52为主控芯片，利用超声波对距离的检测，将前方物体的距离探测出来，然后单片机处理运算，与设定的报警距离值进行比较判断，当测得距离小于设定值时，STC89C52发出指令控制蜂鸣器报警。 关键词：超声波传感器 STC89C52 1 绪论 1.1 项目研究背景及意义 由于超声测距是一种非接触检测技术，不受光线、被测对象颜色等的影响，较其它仪器更卫生，更耐潮湿、粉尘、高温、腐蚀气体等恶劣环境，具有少维护、不污染、高可靠、长寿命等特点。因此可广泛应用于纸业、矿业、电厂、化工业、水处理厂、污水处理厂、农业用水、环保检测、食品（酒业、饮料业、添加剂、食用油、奶制品）、防汛、水文、明渠、空间定位、公路限高等行业中。可在不同环境中进行距离准确度在线标定，可直接用于水、酒、糖、饮料等液位控制，可进行差值设定，直接显示各种液位罐的液位、料位高度。因此，超声在空气中测距在特殊环境下有较广泛的应用。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于实现实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的指标要求，因此为了使移动机器人能够自动躲避障碍物行走，就必须装备测距系统，以使其及时获取距障碍物的位置信息（距离和方向）。因此超声波测距在移动机器人的研究上得到了广泛的应用。同时由于超声波测距系统具有以上的这些优点，因此在汽车倒车雷达的研制方面也得到了广泛的应用。 2 总体设计方案及论证 2.1 总体方案设计 本设计包括硬件和软件设计两个部分。模块划分为数据采集、按键控制、四位数码管显示、报警等子模块。电路结构可划分为：超声波传感器、蜂鸣器、单片机控制电路。就此设计的核心模块来说，单片机就是设计的中心单元，所以此系统也是单片机应用系统的一种应用。单片机应用系统也是有硬件和软件组成。硬件包括单片机、输入/输出设备、以及外围应用电路等组成的系统，软件是各种工作程序的总称。单片机应用系统的研制过程包括总体设计、硬件设计、软件设计等几个阶段。系统采用STC89C52单片机作为核心控制单元,当测得的距离小于设定距离时，主控芯片将测得的数值与设定值进行比较处理。然后控制蜂鸣器报警。系统总体的设计方框图如图1所示。 电源 电源 STC89C52主控制器模块 STC89C52主控制器模块 超声波传感器模块按键控制 超声波传感器模块 按键控制 4位数码管显示模块 4位数码管显示模块 蜂鸣器报警模块 蜂鸣器报警模块 图1 系统方框图 3 硬件实现及单元电路设计 3.1 主控制模块 主控制最小系统电路如图2所示。 图2 最小系统 硬件电路总设计见图3，从以上的分析可知在本设计中要用到如下器件： STC89C52、超声波传感器、按键、四位数码管、蜂鸣器等一些单片机外围应用电路。其中D1为电源工作