基于单片机的超声波测距系统的设计(含电路原理图,PCB图)
基于单片机的超声波测距系统的设计(含电路原理图,PCB图)(任务书,开题报告,论文9000字,电路原理图,PCB图)
摘要
因为超声波具有很高的频率，而且超声波的波长比较短，所以它在一定范围内，具有很好的沿直线传播的能力。如果被测物体处于有电磁干扰或灰尘较多等不好的环境中，超声波也有着很好的适应能力。在自动控制中运用传感器技术进行测距已经是当下主流技术了，而在这个之中，超声波测距是用的最多的一种。
本论文利用超声波测距的原理，设计了一个基于STC89C52单片机的超声波测距系统。本系统的原理是应用超声波组成的模块进行数据的测量，再利用STC89C52RC单片机进行计算和处理，最后利用LCD1602液晶显示器把测量得到的距离显示出来。对超声波测距的整个系统的设计以及该系统的显示、超声波发射和接收等各各模块的硬件电路设计进行了阐述。此外还介绍了Keil uvision这个软件，和整个系统的程序设计及调试。
最后经过不断的调试和，终于让单片机板子拥有了基本的功能。也达到了本次设计的要求。
关键词：超声波，测距，单片机
Design of ultrasonic distance measurement system based on MCU
ABSTRACT
Because ultrasonic has the very high frequency and the wavelength of ultrasound is shorter, so it within a certain range, along a straight line has the very good communication ability If you have any electromagnetic interference in the object to be tested or dust more bad environment, such as ultrasonic also has a good ability to adapt Using sensor technology in the automatic control range is the current mainstream technology, and in the ultrasonic ranging is one use most.
This paper mainly designs a ultrasonic distance measurement system by STC89C52 MCU based on the ultrasonic ranging principle. The principle of this system is composed of ultrasonic application module for data measurement, the STC89C52 microcontroller to calculate and process. Finally, the LCD1602 LCD display the measured distance. The design of the whole system of ultrasonic ranging, the display of the system, the ultrasonic transmitting and receiving and so on, the hardware circuit design of each module are described.Through the adjustment of the basic realization of the graduation design task book requirements.
After debugging and unceasingly, finally gives the microcontroller board basic functionality Also reached the design requirements.
Key words：Ultrasonic； Distance；MCU
电源模块：主要为为单片机、显示器、超声波发射接收模块提供电源。
单片机模块：基于单片机的超声波测距系统是通过不断地检测超声波发射后碰到障碍物所反射的回波，测量出发射和接收回波的时间差tr，然后求出距离S＝Ct／2，式中的C为超声波波速。 [资料来源：www.doc163.com]
显示模块：单片机将处理得到的距离信息发送给显示器，在显示屏上显示出来。
超声波发射、接收模块：发射和接收超声波并将处理的信息发送给单片机。
从大体上来说就是，单片机发出一个频率为40kHZ的信号，然后在利用放大器把信号放大，再运用超声波发射器发射；超声波接收器接收到来自障碍物的反射波后，通过放大器放大接收的反射波信号，在通过进行检波的处理后，启动单片机中的中断程序，计算得到时间t，再由软件进行判别、计算，最后将得出的距离发送到显示器显示。
[资料来源：http://doc163.com]
目 录
摘要 I
ABSTRACT II
第一章 绪论 1
1.1 课题背景和研究意义 1
1.2 课题相关研究现状 2
1.3 测距系统的总体设计 2
第二章 系统的硬件电路设计 4
2.1 单片机最小系统的设计 4
2.1.1 STC89C52单片机选型及简介 4
2.1.2电源电路 5
2.1.3 晶振电路 6
2.1.4复位电路 6
2.2 显示电路的设计 7
2.2.1 LCD1602液晶的选型 7
2.2.2 LCD1602的电路设计 8
2.3 超声波发射接收电路的选型 9
2.3.1 HC-SR04介绍 9
2.3.2发射接收模块的电路连接 10
第三章 系统软件设计 12
3.1 编程语言的选择 12
3.2 程序流程图 12
3.3 单片机测距程序 13
第四章 系统调试 15
4.1 硬件调试 15
4.1.1 单片机调试 15
4.1.2 LCD1602调试 15
4.1.3 硬件电路板的调试 15
4.2 软件调试 15
4.2.1 程序调试 15
4.2.2 编程软件的简介 16
4.3软硬件联调 23
4.3.1 下载程序的软件介绍和应用 23
4.3.2 软件硬件联调 25
第五章 论文总结 26
5.1 主要工作及结论 26
5.2 存在的问题 26
参考文献 28
附录A：电路原理图和PCB图 29
附录B：软件程序清单 31
附录C：实物图 37