超声波测距系统设计与实现

论文编号:DZXX074  论文字数:11060,页数:40

摘 要
　  距离是在不同的场合需要检测的一个参数，所以，测距是数据采集中要解决的一个重要问题。尽管测距有多种方式，但是超声波测距不失为一种简单可行的方法，在工业生产和日常生活中被应用广泛。超声波测距通常采用渡越时间法,即通过测量超声波在波源和被测物体之间的传播时间，在波速一定的情况下来计算距离的方法。
 本次毕业设计是设计一种以AT89C51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系统，该系统由单片机计算超声波自发射至接收的往返时间，从而得到实测距离。本文给出了系统构成，电路原理及程序设计，并且在数据处理中采用了温度补偿和双比较器整形电路设计。
 
关键词：单片机控制，测程法，超声波传感器

Abstract
 Distance is an important parameter which need for detection and control on different occasions, so it is also an important problem need to solve in data acquisition. Although there are a variety of ways for range distance measurement, ultrasonic distance measuring the ultrasonic distance measuring may be a simple and practical way. ultrasonic distance measuring is widely used in industrial production and daily life. Ultrasonic distance measuring is always realized by measuring the time ultrasonic wave source spread between the source and the detected objects to calculation the distance, when the wave speed is unchanged.
 My design takes Micro-controller AT89C51 as control central which is low-cost, high accuracy, miniaturization and digital display. MCU measure the time ultrasonic wave source spread between the source and the detected objects to calculation the distance in this system .This paper present the system structure, circuit schematic diagram and the program. Temperature compensation and double comparator shaping circuit are used in data processing.

Key word: MCU control, Odometry, Ultrasonic sensors

目 录
摘 要 I
Abstract II
目 录 III
第一章 引 言 1
1.1 背景 1
1.2 毕业设计的主要任务 2
第二章 超声波测距的原理 3
2.1 渡越时间法 3
2.2 超声波产生和接收原理 4
第三章 超声波测距系统的设计 7
3.1测距方法的论证 7
3.2 系统的硬件设计 7
3.2.1 系统硬件框图 7
3.2.2 系统硬件设计 8
3.2.3 主芯片介绍 11
3.3 系统的软件设计 12
3.4 软件调试及性能 14
3.5 系统在实际应用中的误差 14
第四章 误差分析 17
4.1 速度受温度的影响 17
4.2超声波的衰减程度受湿度的影响 18
4.3回波测量的计时准确度 18
4.4回波信号放大与整形 18
4.5 盲区 19
第五章 结束语 20
5.1 对课题的进一步认识 20
5.2 对课题制作过程的感想 20
致 谢 21
参考文献 22
附录一 源代码 23
附录二 硬件原理图 35
附录三 元件清单 36
附录四 硬件实物图 37

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