基于单片机的超声波测距仪设计

存档日期：存档编号：本科生毕业设计（论文）论文题目：基于单片机的超声波测距仪姓名：学号：108321015系别：机电工程系班级：机制专业：机械设计制造及其自动化指导教师：江苏师范大学科文学院教务处印制江苏师范大学科文学院毕业设计（论文）任务书专业机械设计制造及其自动化班级12机制Z姓名一、设计题目：基于单片机的超声波测距仪二、设计任务要求及主要原始资料：1、设计制作超声波测距仪模型；2、编写调试程序；3、完成实物及程序的调试并使其正确的运行；4、编写毕业设计说明书；5、修改毕业设计说明书；6、准备答辩。三、设计时间：2014年3月14日至2014年6月3日指导教师：（签名）教学院长：（签名）I摘要随着科技的发展、自动化程度的提高以及电子产品的普及，电子测距产品也走进了人们的视野。相对于普通的测量工具，它具有数字式显示、测距精准以及可智能化控制等优点。本系统是利用STC89C52单片机和超声波测距模块进行设计制作的智能化测距仪，主要实现距离的检测、数字式显示，以及超限报警等功能。基于单片机的超声波测距仪是以单片机为控制核心，通过超声波测距模块对被测物体发射超声波，利用超声波在空气中的传播速度和发射到接收到超声波所用时间计算得到距离。测距原理简单、容易实现，并且在生产生活中可以得到广泛使用和推广，具有实际性意义。关键词：单片机STC89C52，超声波传感器，基于单片机的超声波测距仪。IIUltrasonicrangingAbstract：Withthedevelopmentofscienceandtechnology,theimprovementofautomationandthepopularityofelectronicproducts,electronicproductrangealsowentintopeople'shorizons.Comparedwiththecommonmeasuringtool,ithasadigitaldisplay,rangingprecisionandintelligentcontrol,etc.ThissystemisusingSTC89C52MCUandultrasonicrangingmoduletodesigntheintelligentrangefinder,mainlyrealizethedistancedetection,digitaldisplay,andtransfinitealarmandotherfunctions.Basedonsinglechipultrasonicrangefinderbasedonsinglechipmicrocomputerascontrolcore,theobjecttobemeasuredbytheultrasonicrangingmoduleoflaunchultrasonicwave,usingtheultrasonicvelocityinairandlaunchtimetocalculatethedistanceusedtoreceivetheultrasonic.Rangingprincipleissimple,easytoimplement,andcanbewidelyusedinproductionandlifeandthepromotion,haspracticalsignificance.Keywords:microcontrollerSTC89C52,ultrasonicsensors,ultrasonicrangefinderbasedonsinglechip.目录摘要............................................................................IUltrasonicranging...............................................................II第一章绪论......................................................................11.1需求分析.................................................................11.2可行性分析................................................................2第二章单片机的概述...............................................................32.1单片机的含义及组成........................................................32.2单片机的发展..............................................................42.3单片机的特点..............................................................42.4单片机的应用..............................................................5第三章基于单片机的超声波测距仪总体设计方案.......................................63.1超声波测距仪的系统设计....................................................63.2主控制器..................................................................63.3显示电路.................................................................73.4超声波测距模块...........................................................83.4.1HC-SR04超声波测距模块的特性.......................................83.4.2HC-SR04超声波测距模块的引脚.......................................83.4.3HC-SR04超声波测距模块的工作原理...................................93.4.4超声波时序图......................................................103.4.5HC-SR04超声波测距模块的电路设计..................................10第四章基于单片机的超声波测距仪的硬件设计........................................124.1电源指示灯电路...........................................................124.2单片机主板电路..........................................................124.2.1时钟电路..........................................................124.2.2复位电路..........................................................134.3数码管显示电路...........................................................134.4距离测量电路.............................................................144.5蜂鸣器电路...............................................................154.6系统原理电路.............................................................16第五章基于单片机的超声波测距仪的软件设计........................................175.1主程序...................................................................175.2距离测量子程序...........................................................185.3距离显示子程序...........................................................215.4超限距离调节子程序.......................................................225.5超限报警子程序..........................................................25总结.............................................................................27致谢........................................................................27展望........................................................................27附录A...........................................................................28附录B...........................................................................29参考文献.........................................................................36江苏师范大学本科生毕业设计基于单片机的超声波测距仪设计1第一章绪论本文主要讲解的是基于单片机的超声波测距仪，它是以STC89C52为核心，以超声波测距模块为距离传感器的测距产品，其应用范围广泛，融入到各行各业。1.1需求分析超声波测距仪广泛被用在建筑、工业生产、日常生活、军事、灾难搜救、水文液位测量、现场的位置监控、车辆倒车避障、移动机器人探测定位等领域，是智能化产业中的杰出产品。传统的测距仪器是普通的尺子，虽然它的价格十分便宜，但它的局限性很多，使用不方便，并且很多地方无法测量。超声波测距仪是以单片机为核心，以超声波测距模块为基础，具有使用方便、操作简单、局限性少、精度高、测量范围大，并且可以数字显示出测量距离等特点，给人们的生产生活，以及灾难搜救，军事等带来了巨大的方便。需求报告：名称：超声波测距仪功能：测量并显示距离，也可以作为距离控制器，距离报警器。性能：3mm距离偏差。输入：一个是设定键,一个加键，一个减键，用来调节报警距离。输出：距离显示，超限报警。基于单片机的超声波测距仪的未来21世纪，单片机已经普遍应用与生产生活各个方面。超声波测距仪作为其中产品已经受到广大社会的认可和欢迎。超声波测距仪是一种非接触式测距仪，避免了很多测量上的局限，而且受到外界影响很小，在粉尘污染、潮湿、高温、有腐蚀气体等恶劣的环境中