基于单片机的测距系统设计
摘要：本系统由S89C52单片微机和HC-SR04模块组成，其中单片机是设计的主要硬件部分，利用传感器来传输超声波，在传输过程中会碰到一些障碍，反射回来后接收电路来接收回波并测量发射和接收回波的时间，继而从实际测量得到距离数值。得到的数值和我们设置的数值进行比较，要是小于设置的数值时，蜂鸣器就会受到触发，然后开始报警，而且报警频率由距离的变化而变化。在此同时，显示模块LCD1602的显示屏显示的数值也会随距离的改变而改。反相器和超声波传感器是超声波发射电路内部的主要器件，CX20106A电路是超声波接收电路的放大模块。本系统设计的电路操作便利、精度高，能满足测距的功能要求。
关键词：超声波测距；STC89C52 单片机；HC-SR04模块
Altrasonic Rangefinder
Absrtact: The system is composed of STC89C52 single chip computer and ultrasonic HC-SR04 module. The single chip computer is the main part of the design. It uses sensors to transmit ultrasound. Some obstacles are encountered in the transmission process, and it will reflect back. The receiving circuit receives the echo and measures the time of transmitting and receiving the echo. Then the distance can be obtained from the actual measurement. The results are compared with the values we set. If the value is less than the set value, the buzzer will be controlled, and then the alarm will start, and the alarm frequency will change with the change of distance. At the same time, the display value of LCD1602 will change with the distance. The transmitting circuit of the ultrasonic wave is mainly composed of the reverse 74LS04 and the ultrasonic sensor. The receiving circuit of the ultrasonic wave is mainly composed of the integrated circuit CX20106A. The circuit designed by this system has the characteristics of simple structure, convenient operation, high precision and wide application.
Key words: ultrasonic ranging; STC89C52 MCU; HC-SR04 module
目录
第一章 引言 3
1.1 课题的介绍 3
1.2 课题设计的目的和意义 3
1.3 课题设计的任务和要求 3
第二章 总体设计方案 3
2.1 方案整体设计 3
2.2 方案论证 4
2. 3 STC89c52单片机 6
2.4 超声波测距器的原理及测量方法 8
2.5 超声波传感器的主要参数 9
第三章 硬件电路各部分设计 10
3.1 单片机系统以及显示电路 10
3.2 超声波模块 14
3.3 超声波发射电路 16
3.4 超声波接收电路 18
3.5 其他部分电路的设计 20
第四章 软件电路设计 20
4.1 系统设计原理 20
4.2 主程序设计 20
4.3 测距仪单片机主程序 22
4.4 超声波发射子程序和接收中断程序 24
第五章 调试 25
第六章 总结 27
参考文献 29
附录----超声波测距仪设计电路图C语言程序 30
第一章 引言
1.1课题的介绍
近年来，随着我国科技的发展，我们运用的电子测量手段越来越多。在学习中，电子测量技术我知道了两种：接触式与非接触式测量。在本系统中我们主要采用非接触式测量，非接触测量有多种方法，除了功能和性能，我们还要考虑到造价的问题，不受外界信号干扰，测量的距离不能过于太短，精度也要达到一定的标准。
目前常用的测距方式有激光、雷达、红外线和超声波，每种方法都各有优缺点，经过比较与分析，我决定抉择超声波作为本系统的非接触式测量手段，它主要的优点在于：它在恶劣的环境中也有良好的方向和高精度。
1.2 课题设计的目的和意义
本系统的设计采用的是超声波传感器和单片机内部的定时器来测量距离。测量时与被测物体无直接的接触，并且可以清晰平稳的显示测量的实际距离。此设计可以用于简易的液位测量，汽车倒车等多种场合。这里运用超声波测距是因为超声波拥有良好的指向性，精度高的特点。
1.3 课题设计的任务和要求
在这次设计中，硬件部分主要由89C52单片微机和HC-SR04模块组成，由HC-SR04模块来实现传输声波，在传输过程中会碰到一些障碍物，反射回来后接收电路来接收回波并测量发射和接收回波的时间，继而从实际测量得到距离数值。当距离小于或大于某一数值时就启动报警设置，蜂鸣器进行蜂鸣报警，同时安全绿灯灭掉。显示屏上不再显示距离而是现实over，进行提示，反之，在显示屏上显示相对应的距离，绿色发光二极管显示安全。此时，0.35~10dm为超声波测量距离的一个设定的范围，其设定的测量精度在1cm；测量的距离和温度由1602显示出来。
参考文献
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