基于单片机的超声波测距系统的软件设计

基于单片机的超声波测距系统的软件设计(任务书,开题报告,外文翻译,论文15000字)
摘要
超声波具有指向性强，能量消耗缓慢，传播距离较远等优点，所以，在利用传感器技术和自动控制技术相结合的测距方案中，超声波测距是目前应用最普遍的一种，它广泛应用于防盗、倒车雷达、水位测量、建筑施工工地以及一些工业现场。
本课题详细介绍了超声波传感器的原理和特性，以及Atmel公司的AT89S51单片机的性能和特点，并在分析了超声波测距的原理的基础上，指出了超声波测距系统的思路和所需考虑的问题，该系统主要有超声波发射电路、超声波接收电路、温度检测电路、LCD显示电路和报警电路以及超声波测距的软件流程图。采用的C语言程序是利用KEIL软件进行编程的，再利用STC烧录软件进行烧录和调试。这里给出了以AT89S51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距的软件设计方案。该软件系统解决了超声波测距的精度要求，还有整个系统所要求的超过距离的报警提醒，LCD实时显示所测距离功能等。
关键词：超声波  单片机  测距
 
Abstract
Ultrasonic wave has strong pointing to nature ,slowly energy propagating distance farther ,so, in utilizing the scheme of distance finding that sensor technology and automatic control technology combine together ,ultrasonic wave finds range to use the most general one at present ,it applies to guard against theft , move backward the radar , water level measuring , building construction site and some industrial scenes extensively。
This subject has introduced principle and characteristic of the ultrasonic sensor in detail ,and the performance and characteristic of one-chip computer AT89S51 of Atmel Company ,and on the basis of analyzing principle that ultrasonic wave finds range ,the systematic thinking and questions needed to consider that have pointed out that designs and finds range ,provide low cost , the hardware circuit of high accuracy , ultrasonic range finder of miniature digital display and software design method taking AT89S51 as the core ,this circuit of system is reasonable in design, working stability, performance good measuring speeding soon , calculating simple , apt to accomplish real-time control ,and can reach industry's practical demand in measuring the precision 。
Key Words:Ultrasonic wave；One-chip computer；Range finding
 

目   录
摘要    I
Abstract    II
第一章 绪论    1
1.1 背景及意义    1
1.2 国内外研究现状、水平    1
1.3 本课题研究的主要内容    2
第二章 超声波测距原理概述    4
2.1 超声波传感器简介    4
2.2 超声波的基础知识    6
2.2.1 超声波    6
2.2.2 波的传播    6
2.2.3 波的反射、折射以及驻波    7
2.2.4 超声波的特点    7
2.3 超声波测距原理    8
2.4 单片机超声波测距系统构成    10
第三章 系统软件设计    11
3.1 方案选择    11
3.2 主程序设计    12
3.3 超声波测距子程序    14
3.4 外中断服务程序    15
3.5 定时器中断子程序    16
第四章 调试及性能分析    18
4.1 调试步骤    18
4.1.1 软件调试    18
4.1.2 硬件调试    19
4.2 调试结果    19
4.3 性能分析    20
4.4 误差分析    20
4.4.1 发射探头和接收探头间的影响    20
4.4.2 超声波的衰减    21
4.4.3 超声波波束入射角的影响    21
结语    23
致谢    24
参考文献    25
附录:源程序    26