测距仪的设计与应用.
摘要：超声波测距技术在社会生活中已有广泛的应用如汽车倒车雷达等，它们测距精度一般较低。目前对超声波高精度测距系统的需求越来越大。为此，本文在了解超声波测距原理的基础上，完成了基于时差测距原理的一种超声波测距系统的硬件设计，其中提出采用单片机内部计数电路可升高计数参考频率，来提高系统的测距精度。
为了进一步提高系统测量精度和系统稳定性，在硬件上尽是少采用分立元件，主要采用集成芯片设计。从而提高了系统计时的可靠性。在软件上采用无源带通滤波器滤除探头以及环境所带来的干扰信号。采用压电式超声波换能器，使用AT89C51单片机作为控制器，完成了超声波测距仪的软硬件设计。采用C语言和汇编语言混合编程的方法，实现了测量结果的温度补偿和显示。经系统调试可看出，LED数码显示清晰稳定，测量结果稳定可靠，测距仪最大误差不超过1cm。
关键字：超声波；超声测距；超声波探头
毕业设计说明书目录
1 超声波测距系统的工作原理…………………………………………………12
1.1 超声波介绍…………………………………………………………………12
1.2超声波探头原理……………………………………………………………12
1.3测距原理……………………………………………………………………12
1.3.1超声波发生器……………………………………………………………12
1.3.2压电式超声波发生器原理………………………………………………13
1.3.3超声波测距原理…………………………………………………………13
2 系统硬件设计………………………………………………………………………15
2.1 电路工作原理及设计………………………………………………………15
2.2 主要电路设计及主要元器件介绍…………………………………………15
2.2.1 AT89C51…………………………………………………………………15
2.2.2 AT24C02…………………………………………………………………16
2.2.3 74ls164…………………………………………………………………17
2.2.4 LM358……………………………………………………………………17
2.2.5 LM567……………………………………………………………………17
2.2.6 LM386……………………………………………………………………18
2.3电路模块工作原理…………………………………………………………18
2.3.1电源电路…………………………………………………………………18
2.3.2超声波接收电路…………………………………………………………19
2.3.3超声波处理电…………………………………………………………21
2.3.4 显示电路………………………………………………………………22
3 系统软件设计……………………………………………………………………22
3.1主程序及子程序设计……………………………………………………22
3.2主程序及子程序流程框图………………………………………………23
3.3源程序 ……………………………………………………………………24
4软硬件系统的调试………………………………………………………………18
4.1 硬件系统的调试 ……………………………………………………………… 29
4.2 软件系统的调试 ………………………………………………………………30
参考文献
1. 《单片机原理及应用》，周志德。高等教育出版社。
2. 《传感器与检测技术》,陈杰，黄鸿，北京，高等教育出版社。
3. 《常用电子元器件简明手册》，沈任元，吴勇。机械工业出版社。
4. 《智能化测量控制仪表原理与设计》，徐爱钧，北京航空航天大学出版社。
5. 《单片微型计算机接口技术》，翁桂荣，邹丽新，苏州大学出版社。
6. 《自动检测技术》，马西秦，许振中，机械工业出版社。
7. 《摸拟集成电路原理与应用》，吴运昌。华南里工大学出版社。
8. 《模拟电子技术基础》，沈任元，吴勇机械工业出版社。
9. 《数字电子技术基础》，沈任元，吴勇机械工业出版社。
