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1、. . . . 基于AT89C52单片机超声波测距仪的设计BASED ON AT89C51 ULTRASONIC RANGEFINDER DESIGN学生学院名称专业名称指导教师 . . . 目录摘要11绪论3 1.1课题研究的背景3 1.2课题提出及研究的意义4 1.2.1课题的提出4 1.2.2课题的研究意义42超声波的介绍和超声波的测距原理4 2.1超声波的介绍4 2.1.1什么是超声波4 2.1.1超声波的特性及特点4 2.1.3超声波的应用5 2.2超声波测距的原理及误差分析5 2.2.1超声波的测距原理5 2.2.2超声波的误差分析6 2.3单片机实现测距原理73系统硬件设计7 3
2、.1系统结构设计7 3.2单片机AT89C52最小系统8 3.2.1单片机的功能8 3.2.2主要性能参数9 3.2.3 AT89C52的管脚说明9 3.3 DS18B20温度传感器简介11 3.4 T40 R40超声波传感器简介11 3.4.1超声波传感器的基本介绍11 3.4.2 超声波传感器的基本原理12 3.5 LM7805稳压集成电路12 3.5.1 LM7805介绍12 3.5.2 LM7805特点12 3.5.3 LM7805实际应用12 3.6 LM567 锁相环13 3.6.1 LM567概述13 3.6.2 LM567 功能叙述13 3.6.3 LM567 主要参数13 3
3、.7 超声波发射器电路14 3.8超声波检测接受电路15 3.9 显示电路15 3.10 LM7805电平转换电路16 3.11 AT89C52复位电路164系统软件设计17 4.1子程序设计17 4.1.1 超声波发射子程序及超声波接收中断子程序18 4.1.2 测温子程序19 4.1.3距离计算子程序20 4.2主程序设计215 总结31参考文献32附录 超声波测距原理图33 摘 要在空气介质中，超声测距传感器因其性能好，价格低廉、使用方便，在现场机器人定位系统、车辆自动导航、车辆安全行驶辅助系统、城市交通管理和高速公路管理监测系统，以及河道、油井和仓库及料位的探测中都有应用。由于超声波传
4、播不易受干扰，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。为此，深入研究超声波的产生与传播规律、开发高性能超声波换能器及其收发电路，对于超声波检测技术的发展具有十分重要的现实意义。本设计介绍了基于单片机控制的超声测距仪的原理：由AT89C51控制定时器产生超声波脉冲并计时，计算超声波自发射至接收的往返时间，从而得到实测距离。并且在数据处理中采用了温度补偿的调整，用四位LED数码管切换显示距离和温度。整个硬件电路由超声波发射电路、超声波接收电路、电源电路、显示电路等模块组成。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
5、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。相关部分附有硬件电路图、程序流程图，给出了系统构成、电路原理及程序设计。此系统具有易控制、工作可靠、测距准确度高、可读性强和流程清晰等优点。实现后的作品可用于需要测量距离参数的各种应用场合。AbstractThe features of the good performance,low cost，easy use are inearnated in the ultrasonic distance measurement sensor.The ultrasonic distance measurement senso
6、r is usually used at thescene robot positioning system，automatic vehicle navigation，the safety of vehicles traveling support system，the uran traffic management and the highway management monitoring system，as well as the detect in rivers，oil wells，storages and materials.The ultrasonic wave transmssio
7、n is not easy todisturb，its energy consumption is slowly and it can be transmitted distantly in the medium，so it isfrequently used in ultrasonic distance measurement.For example，the range finder and the materiallevel finder can be aehieved by ultrasonic wave.Therefore，the in-depth study of the gener
8、ationand transmission law of ultrasonic and the development of high-performance ultrasonic sensor andtransmit and receive circuits is of great practical significance in the development of ultrasonicdetection technology.The design introduces the principle of the ultrasonic distance measurement instru
9、ment based on SCMC-controlled: AT89C51 controls timers to produce the ultrasonic wave pulse and time,count the time of ultrasonic wave spontaneous emission to receive round-trip,thus obtains the measured distance.And the temperature compensation adjustment is used in the data processing, with four LED nixie tubes display distance or temperature by switching.The entire hardware circuit is composed by ultrasonic transmitter circuit, ultrasonic receiver circuit, the power circuit, display circuit, and other modules. The probe signals are integrated analysised by SCMC to achieve the various funct
