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1、摘 要I中文摘要本论文比较详细介绍了一种基于单片机的超声测距设计系统，可以用于智能停车场作为车位是否有车的传感器。该系统是以空气中超声波的传播速度为确定条件，利用发射超声波与反射回波时间差来测量待测距离。本系统的安装和使用较方便，价格便宜，并可与无线测控系统配合使用，有非常广阔的应用前景。咨询淘宝：励科单片机设计工作室本文的超声波测距仪主要是依据智能停车场来设计，但也可以稍加改动用于其他用途。超声测距仪的设计原理是以得到更好的系统性能为目的的。为达到不同的测距范围，单片机可以根据软件来设置远近两种发射模式，即近距离测量时使用 8个脉冲串，远距离测量时使用 32 个脉冲串来增强回波信号，根据回波
2、信号特点来得到了最佳接收机的组成。论文简单讲述了超声波检测的发展和原理，介绍超声传感器的工作原理及特性，并对于影响测距系统的一些主要参数进行了说明。在介绍超声测距系统功能的基础上，提出了系统的总体构成。针对测距系统发射、接收、检测、显示部分的总体设计方案进行了论证。介绍了 AT89S51 单片机在系统中的应用，分析了系统各部分的硬件及软件实现。最后测距仪进行验证。各主要技术指标均达到设计要求。该测距仪对室内停车场有限范围的距离测量具有较高的精度和可靠性，最后文中分析了误差产生的原因及如何对系统进行完善提出了一些改进建议。关键词:超声波;智能停车;超声传感器;超声测距;单片机摘 要IIIABST
3、RACTThe thesis introduces a kind of ultrasonic distance meter System in detail based on microcontroller.It can be used as smart car parking sensors. The system could measure certain distance with the time between transmit wave and reflected wave on condition in which the speed of transmitting wave i
4、s fixed.It is easy to be installed and applied,low in price and capable of being used in combination with telemetering telecontrol system and has extensive application prospects.This ultrasonic range finder in the article is mainly designed based on the smart parking, but it may also be modified for
5、 other purposes.The scheme of each part is designed to acquire better performance of the ultrasonic range finder. In order to meet the different distance range,it arranges two transmitting modes in accordence with software in mieroeontroller:high gain reflceted wave to far mode with thirty two Pulse
6、s, while low gain reflceted wave to near mode with eight pulses.We get optimum receiver that is based on the characters of the receiving waves.This paper summarizes the development and foundational principle of ultrasonic detection. Then it presents the working mechanization and charaeters of ultras
7、onic sensor. At the same time, it discusses a number of main technical parameters.Moreover, it proposes the whole structure of the system by introducing the function of ultrasonic distance meter.And then the transmission, receive, detection, display seheme of this distance meter system is brought ou
8、t. Special after the application of AT89S51 microcontroller, it analyzes the hard ware and software realization of each part in this system.Finally the main technical indexes meet the design requirements.It is proved by experiments that the design of the ultrasonic range finder 摘 要IVprovided with hi
9、gh aceuracy and reliability in the smart parking station inside.In the end,thefurther measures of modification are presented.Key Words: Ultrasonic wave;smart car parking;Ultrasonic sensor;Ultrasonic distance measurement system;Signal chip computer.目 录第一章 绪 论 .11.1 课题介绍 .11.2 题设计内容及预期的目标 .51.3 论文内容简介
10、 .5第二章 超声测距系统设计 .72.1 超声波和超声波传感器 .72.1.1 超声波 .72.1.2 超声波传感器结构 .102.1.3 超声波传感器的主要参数介绍及选择 .132.2 超声测距仪原理及测量方法 .142.3 超声波测距系统主要参数论述 .162.3.1 工作频率 .162.3.2 指向角介绍 .162.3.3 温度介绍 .162.3.4 发射脉冲宽度介绍 .172.4 总体设计 .172.5 本章小结 .19第三章超声波测距仪硬件设计 .213.1 发射部分电路设计 .213.1.1 发射电路的方案论述 .213.1.2 发射电路 .223.1.3 分析计算 .233.2 接收模块 .253.2.1 前置放大电路 .263.2.2 带通滤波电路 .283.2.3 比较检测电路 .303.3 显示模块 .313.4 超声波距离探测器总体电路 .323.4.1 超声测距仪设计具体细节 .323.4.2 总体电路设计 .343.5 本章小结 .34第四章 超声波测距仪软件设计 .354.1 软件设计原理及总体设计 .35目 录II4.1.1 软件设计原理 .354.1.2 软件总体设计 .364.2 测距仪单片机主程序 .364.3 测距仪子程序 .
