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基于单片机控制的超声波测距警报系统设计2.doc
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基于单片机控制的超声波测距警报系统设计2.doc
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《现代通信技术》专业课程设计
基于单片机控制的超声波测距报警系统设计
系 部:
电子与信息工程系
专业班级:
学生:
学 号:
小组成员:
指导教师:
时 间:
完成时间 2010 年 12 月
2 / 22
目录
1 绪论.................................................................................................................................1
2 总体设计方案...............................................................................................................2
2.1 课程设计的任务与要求....................................................................................2
2.1.1 课程设计的任务......................................................................................2
2.1.2 课程设计的要求......................................................................................3
2.2 超声波测距原理................................................................................................3
2.3 超声波测距系统的总体方案...........................................................................4
3 系统硬件电路设计.......................................................................................................6
3.1 STC89C52 芯片介绍.........................................................................................6
3.2 单片机最小系统................................................................................................6
3.3 超声波模块.........................................................................................................8
3.3.1 超声波发射模块......................................................................................8
3.3.2 超声波接收模块......................................................................................8
3.4 LED 数码管显示模块........................................................................................9
3.5 报警模块...........................................................................................................10
4 系统软件设计.............................................................................................................11
4.1 Keil uVision3 软件介绍...................................................................................11
4.2 软件流程图.......................................................................................................11
4.3 系统的软件调试..............................................................................................12
5 设计总结 .....................................................................................................................14
参考文献..........................................................................................................................15
附录 ..................................................................................................................................16
附录 1 硬件连接图.................................................................................................16
附录 2 程序清单 ....................................................................................................16
1 / 22
1 绪论
随着科学技术的快速发展,超声波将在测距仪中的应用越来越广。例如,
倒车雷达、交通测速、机器人障碍检测等。但就目前技术水平来说,人们可以
具体利用的测距技术还十分有限,因此,这是一个正在蓬勃发展而又有无限前
景的技术与产业领域。
展望未来,超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都
将有很大的发展空间,它将朝着更加高定位高精度的方向发展,以满足日益发
展的社会需求,如声纳的发展趋势基本为:研制具有更高定位精度的被动测距
声纳,以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要;继续发展采用低频线谱检测的
潜艇拖曳线列阵声纳,实现超远程的被动探测和识别;研制更适合于浅海工作
的潜艇声纳,特别是解决浅海水中目标识别问题;大力降低潜艇自噪声,改善
潜艇声纳的工作环境。
无庸置疑,未来的超声波测距仪将与自动化智能化接轨,与其他的测距仪
集成和融合,形成多测距仪。随着测距仪的技术进步,测距仪将从具有单纯判
断功能发展到具有学习功能,最终发展到具有创造力。在新的世纪里,面貌一
新的测距仪将发挥更大的作用。
本次设计是基于单片机控制的超声波测距报警系统设计,采用以
STC89C52 单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的
硬件电路和软件设计方法。整个电路采用模块化设计,由主程序、预置子程序、
发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。各探头的信号经单片机综
合分析处理,实现超声波测距仪的各种功能。在此基础上设计了系统的总体方
案,最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。
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2 总体设计方案
2.1 课程设计的任务与要求
2.1.1 课程设计的任务
利用所学数字电子技术、信号处理、控制等技术,设计、制作并调试完成
一个单片机最小化系统,并在此基础上,将最小系统与综合实验开发平台上的
超声波模块、显示模块进行正确的(如图 2.1 所示),使单片机可接收超声波模
块输出的距离信号,并对其进行合理的处理后,在显示模块上实时显示超声波
模块与障碍物的距离(单位:cm,精确到小数点后 1 位)。
图 2.1 系统连接示意图
具体容如下:
(1)设计最小化单片机系统;
(2)装焊、调试最小化单片机系统;
(3)设计并编程,以构成超声波测距信号发生回路;
(4)设计并编程,完成超声波信号处理,以实现测距功能;
(5)设计并编程,以实现超声波测距结果显示;
障
碍
物
超声波模块
51 单片机系统
显示模块
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