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基于51单片机超声波测距仪的设计说明.doc
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基于51单片机超声波测距仪的设计说明.doc
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目 录
插图清单 I
表格清单 II
摘 要 III
AbstractIV
第 1 章 绪论- 1 -
1.1 设计的重要意义与超声波的简单概括- 1 -
1.2 相关电路设计的总体介绍- 1 -
1.3 系统电路在汽车防撞报警上的应用- 1 -
第 2 章 测距系统的超声波原理与方法- 2 -
2.1 超声波测距的原理- 2 -
2.2 超声波测距的方法- 2 -
2.3 超声波传感器- 3 -
第 3 章 超声波测距系统硬件电路的设计- 4 -
3.1 发射电路的设计- 4 -
3.2 接收电路的设计- 5 -
3.3 显示电路的设计- 5 -
3.4 报警蜂鸣器的设计- 6 -
3.5 复位电路设计- 7 -
3.6 晶振电路的设计- 8 -
第 4 章 系统软件程序的设计- 9 -
4.1 主程序设计- 9 -
4.2 报警子程序的设计- 10 -
4.3 显示器子程序的设计- 10 -
4.4 按键子程序的设计- 10 -
第 5 章 结论- 12 -
参考文献- 13 -
致- 14 -
附录- 15 -
附录一 系统焊接图- 15 -
附录二 系统实物图- 16 -
附录三 系统主程序- 17 -
. . .
表格清单
表 2- 1 几种不同温度下的波速- 2 -
表 4- 1 测试结果- 12 -
基于 51 单片机超声波测距仪的设计
摘 要
由于我们不通过相关设备,仅仅凭着一双耳朵是无法捕捉到这种神奇的声音,因此这
种频率在 20KHZ 以上的传奇,在历史长河中等待了很久才被我们发现并定义为超声波;从
那一刻人们不断的揭开了它神秘的面纱,所以我现在了解它有很强的方向性,经过多次反
射和折射的消耗后依然能量满满,传播距离自然也比较远;目前用超声波设计测距仪越来
越流行,例如在防撞报警器与倒车雷达上的使用。本论文主要介绍的是围绕 51 单片机开
展电路,利用超声波原理设计相关测距仪。本设计先明确超声波的原理和测距的方法,再
运用单片机设计相关硬件和软件电路,其中硬件部分由电源电路、单片机接口电路和超声
波发射电路、超声波接收电路与数码管显示电路、报警蜂鸣器电路、复位电路和晶振电路
组成;软件部分主要是保障系统的运行,最重要的组成部分为系统主程序、报警和显示器
子程序、超声波发射和接受的中断程序等。该系统电路在设计合理的前提下,注重了性能
的稳定,最后做到了检测准确快速,在生活中的应用非常广泛,本次设计主要用在汽车测
距雷达和防撞报警上面,在减少交通事故发生的方面作用明显;同时,汽车防撞报警技术
随着科学技术的发展必定会在未来智能汽车的使用上大展拳脚,例如在自行缩短车辆间的
安全行车距离、自主安全超车、无人驾驶的高速行驶等方面上的重要应用。
关键词:超声波;单片机;测距;报警装置
. . .
III / 24
Design of ultrasonic range finder based on 51 SCM
Abstract
The frequency of ultrasound exceeds the human auditory range above 20khz,
which have the advantages of highly directive, energy consumption is
slow ,long distance transmission and follow the propagation tendency of
general mechanical wave in the elasticmedium, so that the application of
ultrasonic range finder become more and more widely. For example, ultrasonic
frequency are applied to anti-collision alarm and reversing radar.This paper
mainly introduces the development of the circuit around the 51 singlechip,
and designs the relevant range finder with the principle of ultrasonic. This
design first clear principle and method of ultrasonic ranging, and then use
the SCM related hardware and software circuit design, the hardware part is
composed of a power supply circuit, MCU interface circuit and ultrasonic
transmitting circuit, receiving circuit and digital display circuit, alarm
buzzer circuit, reset circuit and oscillator circuit; the software part is
the guarantee the operation of the system, the most important part of the
system main program, alarm and display subroutine, ultrasonic transmitting
and receiving the interrupt program. The circuit of the system in the premise
of reasonable design, pay attention to the performance, finally do the test
quickly and accurately, in the life of the application is very extensive,
this design is mainly used in automotive radar and anti-collision alarm, in
reducing the effect of traffic accidents significantly; at the same time,
with the development of science and technology of anti-collision alarm
technology will be used in the future intelligent vehicle to flex its muscles
in their own car, important applications such as shortening the safe driving
distance between vehicles, unmanned autonomous safe overtaking, high speed
and so on.
Key words: ultrasonic; SCM; ranging; alarm device
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