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STM32单片机超声波测距系统的设计与实现 源程序.doc
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STM32单片机超声波测距系统的设计与实现 源程序.doc
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STM32 单片机超声波测距系统的设计
与实现+源程序
摘要:本文详细介绍了一种基于单片机的单脉冲反
射式超声测距系统。以空气中超声波的传播速度为确
定条件,利用反射超声波测量待测距离,通过分析超
声波测距误差产生的原因,主要采取了温度补偿的方
法减小温度变化和自动可调增益电路来减小盲区等一
些措施来提高测量精度。该系统使用了性能优良的
STM32 单片机,其内核采用 CoteX-M3 内核的 ARM 处
理器,主要是通过 ARM 处理器的高速性来提高计算
精度,由于处理速度高,室内的测距能提高测量时间
差达到微秒级,因此设计的高精度超声波测距仪能达
到毫米级的测量精度。为今后的非接触式测量的发展
有个良好的方向。
关键词: 超声波;ARM 处理器;温度补偿;测距
仪。3863
Design and implementation of ultrasonic ranging system
Abstract: This paper introduces a single single pulse
reflection type ultrasonic ranging system based on. In air of
ultrasonic velocity to determine conditions, to measure
distance measurement using ultrasonic reflection,through
cause analysis of ultrasonic ranging error, mainly adopted
the method of temperature compensation to reduce the
temperature change and automatic gain adjustable circuit to
reduce blind spots and some measures to improve the
measurement accuracy. The system used STM32 SCM
excellent performance, its kernel using ARM processor,
mainly through the high-speed ARM processor to improve
the calculation accuracy, the processing speed is high, the
indoor location can improve the time difference
measurement reach the microsecond level, so the high
precision ultrasonic wave distance measuring instrument
designed can reach millimeter measurement accuracy.
There is a good direction for non-contact measurement in
the future.
Keyword: Ultrasonic wave; ARM processors;
Temperature compensation; Rangefinder.
目录
1 绪论 1
1.1 选题背景及意义 1
4.4 硬件电路的具体设计 20
4.4.1 超声波收发电路 21
4.4.2 温度检测电路 22
4.5 系统软件结构 22
4.5.1 主程序结构 23
4.5.2 超声波测距程序流程 24
4.5.3LCD 显示程序流程 24
4.6 系统主要程序 25
5 实验结果分析及改进 28
5.1 实验过程及分析 28
5.2 误差分析及改进措施 30
5.2.1 外部扩展硬件计数电路的误差分析 30
5.2.2 反射角误差分析 31
6 结论与展望 34
致谢 35
参考文献 36,3863
1 绪论
1.1 选题背景及意义
随着计算机技术、自动化技术和工业机器人的不断
发展,测距与识别问题在工业中变得十分重要。例如,
传统的接触式测量仪器(如钢卷尺)在测量巷道项底
板距离及巷道的变形量时,这种仪器对高于 3m 的
顶板安设困难,且测量不准确;
对于巷道横向变形量的测量,若安设于巷道两侧之
间,则妨碍人、车来往,若不
固定安设装,则测量精度低,难以监测微小变形。
又如在自动化装配、检测、分
类、加工与运输等过程中,要对随意放置的工件进
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