基于单片机的超声波测距系统设计(含电路原理图,程序代码)

基于单片机的超声波测距系统设计(含电路原理图,程序代码)(任务书,开题报告,论文12000字,电路原理图,程序代码)
摘要
本文系统地描述了单片机控制超声波测距的基本原理：首先是通过51单片机控制超声波模块产生超声波脉冲，同时在超声波脉冲发出的时刻起计算时间，直到接收到返回波，这样根据时间就可以得到实际测量的距离。其次通过分析，在系统中加入了温度测量的部分。最终得到的温度和距离利用LCD1602显示。完整的硬件设计是由单片机控制部分、超声波发射和接收部分、温度传感器部分以及LCD显示部分组成。系统通过单片机控制，通过分析处理各探头的信号，并最终完成测距。系统的完整方案就是在上面的基础上发展起来的，最终所有的功能分软硬件两块来实现。最终的系统可以安全稳定地工作，测距精准并且可读性高。
关键词：单片机  超声波  温度补偿  测距
 
The design of Ultrasonic Ranging System Based on Microcontrollers
ABSTRACT
This design introduces the principle of the ultrasonic distance measurement instrument which is based on SCM. As soon as the AT89C51 controls timers to produce the ultrasonic wave pulse, the time which records the ultrasonic wave round-trip from emission to receive has been measured. Then we can calculate the distance through it. And the adjustment of temperature compensation is added in the data processing, with LCD1602 displays the distance and temperature. The entire hardware circuit is composed by microcontroller circuit，ultrasonic transmitter circuit, ultrasonic receiver circuit, the power circuit, display circuit, and other modules. The probe signals achieve the various functions of different modules under the control of SCM. The system’s overall concept has been designed based on this and all the needed function has been achieved on hardware and software.
As has been proved by experiment, the instrument system has the flowing features: stability of operation, highness of precision and high readability.
Keywords: Microcontroller; Ultrasonic wave; Temperature compensation; Measure distance
 

目录
摘要    I
ABSTRACT    II
目录    III
第一章 绪论    1
1.1 引言    1
1.2 本论文主要任务    1
1.3 论文结构安排    2
第二章 基于单片机的超声波测距系统简介    3
2.1 超声波简介    3
2.2 超声波测距原理    3
2.3 超声波传感器    4
第三章 基于单片机的超声波测距系统设计    6
3.1 系统总体方案的设计    6
3.2 系统模块的选择    6
3.2.1控制模块的选择    6
3.2.2 超声波测距模块的选择    6
3.3.3温度检测模块的选择    8
3.3.4显示模块的选择    8
第四章 超声波测距系统的硬件实现    9
4.1  单片机电路设计    9
4.1.1 单片机外围电路的设计    9
4.1.2 单片机最小系统    11
4.2 超声波测距电路    12
4.2.1 超声波发射电路    12
4.2.2超声波接收电路    12
4.3 环境温度补偿电路    13
4.4 LCD显示电路    13
4.5相关芯片介绍    14
4.5.1 89C51系列单片机简介    14
4.5.2 DS18B20简介    15
4.5.3 LCD1602简介    16
第五章 软件设计    18
5.1 主程序设计    18
5.2 超声波发送子程序及超声波接收子程序    20
5.3测温子程序    20
5.4 距离计算子程序    21
5.5 LCD1602显示子程序    22
第六章 系统调试    24
6.1 调试环境——Keil    24
6.2 硬件调试    25
6.3 软件调试    26
第七章 论文总结    28
7.1 误差分析    28
7.2 论文小结    28
参考文献    29
附录 系统硬件原理图    30
致谢    31