基于单片机的超声波测距仪的设计与实现(附件)【字数：9877】
目录
一、绪论 1
（一）研究的背景 1
（二）研究的主要内容 1
二、电路方案论证 1
（一）方案比较 1
（二）电路总体方案 2
三、单片机选型 2
（一）STC89C52主要性能 2
（二）STC89C52外部结构及特性 3
（三）STC89C52内部组成 4
四、超声波测距模块 5
（一）超声波传感器介绍 5
（二）HCSR04超声波测距模块的性能特点 6
（三）HCSR04的管脚排列和电气参数 7
（四）超声波时序图 8
五、系统硬件电路设计 9
（一）单片机最小系统 9
（二）驱动显示电路及报警电路 10
（三）HCRS04超声波测距原理 11
（四）5V稳压电路 12
（五）温度检测电路 12
六、系统程序的设计 13
（一）主程序 14
（二）示数据子程序 14
（三）报警子程序 14
（四）按键子程序 15
总结 16
致谢 17
参考文献 18
一、引言
（一）研究的背景
单片机在不断的更新换代过程中已经发展的十分完善，逐渐被应用在各个领域之中。单片机技术的稳定性，安全性，高效性，快捷性成为它独特的优点，一直以来被广泛应用。单片机无论 *51今日免费论文网|www.51jrft.com +Q: *351916072*
是在火警报警系统，现代无源锁具，手机，电子汽车设备等任何地方，都已经被合理应用。单片机与我们的生活息息相关，凭借其体积小，耗能低等特点，迅速占领市场。其内部的优化结构能够组成新的集成电路，对计算机的操作起到了一定简化作用。除此之外，在计算机系统外部，单片机具有良好的扩展性。
随着社会的需求， 超声波系统日渐成为应用度较高的程序，在生产生活中日益重要。利用超声波测距更成了一种便捷的现代化技术。以为超声波不受光线的影响，在任何地点都可以正常工作，具有很强的适应能力，因此用途极为广泛。对于地形图的绘制来说，超声波起到了不可替代的作用。利用超声波可以对房屋，桥梁，油井等建筑进行探测，建筑施工时一些工业现场中的参数探测也可以通过超声波进行收集，因此，超声波在各个行业的发展与应用，都十分普遍。利用超声波测距往往比较方便迅速，又因其较为简单的计算方法，使超声波技术更加容易掌握，可以达到工业方面的要求。
（二）研究的主要内容
相关研究性的主要内容为，超声波测距系统的相关组成部分，较为核心性组建为51单片机，传感器等，不同的组成部分表现出的相关功能性不同，需要进行一定程度的研究及探讨。在信息化传输过程中，不同的组建发挥不同的作用。在信息传输和显示的过程中电源保持5V直流电源。
二、电路方案论证
（一）方案比较
1.激光测距
激光头测距在相关测算方法上，具有不同性。首先是脉冲法:脉冲法主要是通过物体与激光之间的反射光来进行时间测算，物体反射的光线由测距仪接受后，将光速和距离按照定的公式进行运算便可得出测距仪与物体之间的距离。在其本质上来讲，运用的是光的反射与实践的规律进行计算的。另一种方法是相位法。相位法是指通过无线电的传播来进行物体之间的距离则算。利用电波发出的频率，对所测物体的距离进行反射，最终将反射信息总和，测算出电波与信息之间的延长时间，并加以计算，最终得出的是延长时间。延长时间指的就是测距仪与物体之间的距离。这种方法的本质是间接的利用光和时间的关系来测算出物体的距离
2.超声波测距.
超声波测距指的是利用声波在空气中的传播进行对物体的距离测算。其中，声波在空气中的传播速度为已知条件，根据已知条件和声波在遇到物体时反射回来的时间得出时间差，从而利用差值测算出物体的距离。这种方法与激光测距仪的原理有些相同，同样利用了雷达的功能，通过超声波进行对物体的声波反射，同时对发射的光波和返回的光波进行计时，计时结束后算出差值。所得的差值就是测距仪与物体之间的距离。
以上两种方法进行比较之后认为:第二种方法更加简便。在软件的设计上和电路
的安装上也更加便捷，因此决定选择方案二为主要方案。
（二）电路总体方案
如图所示，电路中包含的零件有单片机，测距系统，蜂鸣器等程序以及各种必要的相关电路。
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图21电路基本框图
三、单片机选型
（一）STC89C52主要性能
STC89C52单片机具有COMS8位系统。i片机具有较强的抗干扰性和安全性，同事具有耗能低的优点。介于这种优势一直以来被市场广泛引用。除此之外，该类型单片机还可以对数据进行反复多次擦写，同时还可以对程序进行只读属性的设置。要合理完成以上工作，单片机就必须具备一定的储存空间。在这个万面，该类型单片机很好的扩大内部系统的储存器 ，有看强大的数据库， 可以讲进行多次数据储存和擦写覆盖工作。这种单片机的生产公司属于STC公司，并采用高密度器件
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