单片机红外测距系统设计

论文编号:JD1130  论文字数:9683,页数:29（外文及翻译不在统计内） 附外文翻译，电路图

摘  要

 为了满足在工业中应用测距、机器人避障和日常生活应用如：防近视，本课题为了弥补其他测距的不足，因此，本课题设计一个基于单片机的红外测距系统，测距有效距离10至80厘米之内，在该设计中，以单片机为核心，设计了一种基于STC89C52RC芯片的红外测距系统。
 首先，在绪论中，说明了本课题的现实意义和研究现状，并介绍了红外线及红外传感器的分类和应用，单片机定义、特点、发展现状、应用领域、发展趋势及其优势。主要器件的介绍，特别对STC89C52RC单片机进行了说明。
 其次，通过方案论证选择所要使用的器件以及确定电路设计最终方案。
 再次，阐述了红外测距的基本结构和工作原理，介绍了红外测距的硬件设计和软件设计。
 在硬件设计中，介绍了红外测距实现的构想，给出红外测距硬件电路原理图，并说明了红外传感器、A/D转换器、报警电路和其他扩展接口、LED显示电路工作原理及STC89C52RC单片机的管脚分配。
 在软件设计中，说明了整个程序流程及各子程序流程和误差分析。
 最后，是对整个设计得出结论，说明了红外测距的可行性。

关键词：单片机；红外传感器；AD转换；显示；报警

ABSTRACT

 In order to meet in the industrial application range, robots obstacle-avoiding and daily application such as: preventing myopia, this topic in order to make up the deficiency of other ranging, therefore, this topic to design a system based on single chip infrared distance, effective range-finding distance 10 to 80 cm, within this design, based on singlechip, design a kind of STC89C52RC chip based on infrared distance measuring system.
 First, in the introduction, it shows how this topic's realistic meaning and research status, and introduced the infrared and infrared sensor classification and application, microcontroller definition, characteristics, development present situation, the application field, development trend and the advantage. Main parts of the introduction, especially for STC89C52RC microcontroller was illustrated.
Secondly, through the plan demonst choice to the device used to determine the circuit design and final design.
 Again, this paper expounds the infrared distance the basic structure and working principle of infrared distance, introduces the hardware design and software design.
In the hardware design, this paper introduces the idea of infrared distance realization are infrared distance hardware circuit principle diagram, and illustrates that the infrared sensors, A/D converter, alarm circuit and other extended interface, the LED display circuit principle and STC89C52RC MCU tube feet allocation.
In software design, and explains the whole program flow and each subroutine process and error analysis.
 Finally, the design of the whole conclusion, illustrates the feasibility of infrared distance.
 Keywords: Single Chip Microcomputer; Infrared sensor; A/D converter；Display；Alarm
目  录

第一章 绪论 1
1.1 红外线概述 1
1.1.1 红外线知识 1
1.1.2 红外传感器的分类 3
1.1.3 红外传感器的应用 4
1.1.4 红外测距传感器 4
1.2 单片机红外测距系统 6
1.2.1 红外测距的研究现状 6
1.2.2 红外测距的现实意义 6
第二章 红外测距的硬件设计 7
2.1 红外测距的基本结构 7
2.2系统硬件电路结构及原理 7
2.3 各硬件电路设计 9
2.3.1 红外测距传感器 9
2.3.2 A/D转换器 9
2.3.3 LED显示 10
2.3.4 报警器和报警灯 11
2.3.5 按键 11
第三章 红外测距的软件设计 12
3.1 A/ D 转换模块及LED显示模块 12
3.2 电压/距离转换模块 13
3.3 按键模块 14
第四章 作品测试及数据处理 15
4.1 测试结果 15
4.2 误差分析 18
4.3 结论 18
参考文献 19
附录A 程序 21
附录B外文翻译 25
附录C 实物图 35
致谢 36

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