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基于单片机的红外测距仪设计.docx
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基于单片机的红外测距仪设计.docx
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本科论文
目 录
摘 要....................................................................................................................I
Abstract.....................................................................................................................II
引 言 ...................................................................................................................1
1 控制系统设计 .......................................................................................................3
1.1 主控制器选择 ............................................................................................3
1.2 项目总体设计 ............................................................................................3
2 项目硬件设计 .......................................................................................................5
2.1 单片机控制模块 ........................................................................................5
2.2 测距模块设计 ............................................................................................9
2.3 液晶显示模块 ..........................................................................................10
2.4 报警模块 ..................................................................................................11
3 项目软件设计 .....................................................................................................12
3.1 软件开发环境 ..........................................................................................12
3.2 系统主程序设计 ......................................................................................13
3.3 LCD 显示程序设计 .................................................................................14
4 系统调试 .............................................................................................................16
4.1 系统硬件测试 ..........................................................................................16
4.2 系统软件测试 ..........................................................................................16
结 论 .................................................................................................................18
参考文献 .................................................................................................................19
附录 1 源程序清单 ................................................................................................21
附录 2 总体接线图 ................................................................................................29
致 谢 .................................................................................................................30
本科论文
摘 要
红外测距系统是一种无线测量系统,用于测量任务中的设备,它是提
高工厂测量效率的必要设备之一。为了满足测量近距离且高精度的需求,
本文设计了一款操作简单、可靠性高、可以保证完成测量的红外测距系统。
本设计主要采用单片机作为系统处理器,并将红外传感器、液晶显示
模块、蜂鸣器模块结合起来,完成红外测距功能。系统可以随时进行测量,
可以把测量到的距离数值在液晶屏上显示出来。该系统的测量距离一般在
几十厘米之内,超出极限测量范围则会发生报警。
硬件设计介绍了实现红外测距的一般想法,并制作了红外电路原理图,
说明了工作原理,报警模块,液晶显示模块,STC89C51 单片机的红外测距
传感器的引脚分布。软件设计描述了整个程序流的设计和每个程序的功能。
最后,总结了整体设计,证明了红外测距的可能性。然后,可以逐步形成
设计,改进软件和硬件开发平台,进一步扩展和开发。
关键词:红外测距; STC89C51 单片机; 液晶显示
本科论文
Abstract
An infrared ranging system is a kind of wireless measurement system
which is used to measure equipment in a task. It is one of the necessary
equipment to improve the measurement efficiency of the factory. We
have designed an infrared ranging system with simple operation, high
reliability and ability to complete measurements to meet close and high
accuracy requirements.
In this design, a single chip microcomputer is used as a system
processor, and an infrared ray sensor, a liquid crystal display module
and a buzzer module are combined to complete an infrared ranging
function. The system can be measured at any time, and the measured
distance can be displayed on the LCD screen. The measurement distance
of the system is generally within several tens of centimeters and an alarm
occurs when the measurement range exceeds the limit.
In the hardware design, the general idea of infrared ranging is
introduced, and infrared circuit diagram which explains the operation
principle, alarm module, A / D conversion module, liquid crystal
display module, and pin distribution of STC89C51 microcontroller
infrared distance sensor is made. The software design describes the
design of the whole program flow and the functions of each program.
Finally, the whole design was summarized, and the possibility of infrared
ranging was proven. And, the design evolves, and the software and
hardware development platform can be improved, developed and
developed.
Keywords: Infrared distance; STC89C51microcontroller;LCD
本科论文
引 言
单片机在我们的生活中占有非常重要的地位,它的发展速度非常快,
因为单片机具有可靠性,低电压和低功耗的明显优势,人们愿意大范围的
推广。它在日常消费类产品、玩具、工业控制系统、智能设备和通信系统
等范围中有许多应用。因此,基于单片机的红外测距系统具有很大的研发
价值。通过红外测距相比于通过尺度测距等测距方式有很大的优势,因为
红外测距更方便快捷,它对测量效率具有决定性影响。
回想这几年,我国对于无线测量在技术上的庞大需求,国家也希望有
越来越多的新技术和新产品走入无线测量这个领域,然而红外测距扩展了
该领域的领土,并朝着更高的智能迈进。有些工业测量任务中,由于没有
高效率的完成测量,导致测量任务没有及时完成,造成时间的浪费和生产
上的损失。红外测距系统是一种用于近距离、高准度的无线测量设备,它
是提高测量效率的必要设备之一。
如今是智能化的时代,利用红外测距系统可以极大的提高测距的效率
和精度,同时也降低了人工的成本。红外测距设备是当前工业自动化测距
的主流产品,在自动化技术的推动下,红外测距在国内无线测量的核心领
域占有一定的地位,无论是性能的体现还是产品的形态方面都具有一定的
优势。在信息化、智能、开放的时代,我国红外线的开发和应用促进了产
业自动化的发展,形成了产业动向。从可靠性和安全性的角度来看,红外
测距仪在可靠的干扰防控能力的实例中得到强调,并且可以保证在任何环
境下的测量。
在商业市场的需求中,红外测距仪有着巨大的投资机会,也面临着各
种各样的产业。近年来,红外测距仪不仅可以简单操作,而且具有小尺寸,
高精度,轻量,性能稳定,因此在我国对这种产品的需求很大。而且随着
无线测距技术在不断的发展,逐渐的应用到工业设备上。红外测距系统是
一套自动化的无线测距系统,此类设备可以更高效快捷准确的进行距离上
的无线测量。在设计、制造和使用设备时,要便于使用单位,维护人员的
便捷可靠性以及设备运行的稳定性。同时,也要符合市场发展和用户的需
求以及未来拓展功能,系统的通用性和可扩展性也非常重要。
据统计,工厂里的员工们每天要完成很多的由工厂委派的测量任务,
本科论文
并要将这些任务精确、高效、准时完成交工。一名工厂员工每天需要完成
的测量任务数量可达几十到几百个。由此可见,红外测距系统将会成为工
业测量成本、节省时间、创新并提升员工测量效率的重点之一。
目前来看,红外测距系统在建材、机械、电力、轻工等基础的工业领
域都可以有广泛的应用。一个正确的测量方法对于工厂员工去高效地完成
任务来说一般有很大影响,基于单片机的红外测距仪能快速完成测量任务
主要体现在该设备利用红外线进行测距,这种无线测量相比于员工的手动
尺度测量要便捷,而且红外线在测距的途中不会因为受到环境的影响而出
现误差,反观尺度测量就非常容易遭受环境因素的影响而无法完成测量任
务。如果测量的距离出现错误,那么不仅给工厂员工自身带来麻烦,而且
可能会导致某个器件的出产以及整个生产的进度,甚至进而损害工厂的利
益。因此,为了便于测量任务的高效完成,特别是保证测距的便捷准确,
在进行测量任务的时候一定要使用红外测距仪进行测距,记录距离的时候
必须要精准,这也是生产中的一项重要技术指标。
因此,本文设计的是一款红外测距系统,采取单片机作为主控制器,
该系统简化了外围设计,使操作更加流畅。本篇文章共分为四个章节,具
体的介绍了这种基于单片机的红外测距系统:
第一章介绍了主控制器的选择,以及项目的总体设计分成的几个模块,
做出了系统的结构框图。
第二章介绍了红外测距系统的硬件设计,包括部分硬件型号的选择;
各个模块工作原理以及电路原理图。
第三章介绍了系统软件设计,描述了系统开发环境和流程图以及显示
程序流程图。
第四章介绍了系统的调试部分,分别为电路焊接、硬件调试以及软件
调试。
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南抖北快东卫
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