超声波传感器及应用——超声波测距.doc

毕业设计（论文）

摘要

成都电子机械高等专科学校毕业论文

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超声波传感器及应用——超声波测距

摘要：介绍了一种基于AT89C52单片机的超声波测距系统，由555和运放及比较器配合超声波传感器有效组成了超声波的发射电路和接收电路。同时在数据处理，盲区消隐方面提出了有效解决方法!从而提高了检测的精度及灵敏度,以及用LCD液晶显示器配合美妙的音乐进行显示。本文主要阐述了超声测距系统的硬件电路构成、工作原理及软件设计方法。该系统硬件结构简单、工作可靠,有良好的测量精度和灵敏度。

[关键字]超声波测距LCD液晶

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前言
随着科技的迅猛发展越来越多科技成果被广泛的运用到人们的日常生活当中,给我们的生活带来了诸多方便。这一设计就是本着这个宗旨出发,利用超声波的特性来为我们服务。
人们能听到声音是由于物体振动产生的，它的频率在20HZ-20KHZ范围内，超过20KHZ称为超声波，低于20HZ的称为次声波。常用的超声波频率为几十KHZ-几十MHZ。由于超声波指向性强,因而常于距离的测量。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制,并且在测量精度方面能达到工业实用的要求,因此在移动机器人,汽车安全,海洋测量等上得到了广泛的应用。本设计提供一种液晶显示测距装置,该装置利用了发射接收一体化的超声波传感器和微处理器。采用超声波传感器分时工作于发射和接收,利用声波在空气中的传播速度和发射脉冲到接收反射脉冲的时间间隔计算出障碍物到超声波测距器之间的距离。
距离是在不同的场合和控制中需要检测的一个参数,所以,测距就成为数据采集中要解决的一个问题。尽管测距有多种方式,比如,激光测距,微波测距,红外线测距和超声波测距等。但是,超声波测距不失为一种简单可行的方法。虽然超声波测距电路多种多样,甚至已有专用超声波测距集成电路。但是,有的电路复杂,技术难度大,有的调试困难,有的元件不易购买。本文介绍的电路,成本低廉,性能可靠,所用元件易购,并且利用测距原理,结合单片机的数据处理,使测量精度提高,电路实现容易,无须调试,工作稳定可靠。
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目录

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前言 PAGEREF_Toc105996096\hI
第一章绪论 PAGEREF_Toc105996097\h1
1.1选题背景及研究意义 PAGEREF_Toc105996098\h1
第二章方案论证 PAGEREF_Toc105996099\h2
2.1超声波测距原理 PAGEREF_Toc105996100\h2
2.2系统的工作原理 PAGEREF_Toc105996101\h2
第三章系统硬件电路的设计 PAGEREF_Toc105996102\h4
3.1AT89C52单片机 PAGEREF_Toc105996103\h4
3.2超声波发射电路 PAGEREF_Toc105996104\h5
3.3超声波接收电路 PAGEREF_Toc105996105\h8
3.4LCD液晶显示部分结构 PAGEREF_Toc105996106\h10
3.5音乐播放模块 PAGEREF_Toc105996107\h15
第四章系统软件设计 PAGEREF_Toc105996108\h16
4.1超声波接收发射软件设计 PAGEREF_Toc105996109\h16
4.2音频脉冲的产生 PAGEREF_Toc105996110\h19
4.3LCD液晶显示部分软件设计 PAGEREF_Toc105996111\h19
结论 PAGEREF_Toc105996112\h22
参考文献 PAGEREF_Toc105996113\h23
致谢 24
附录 25
结论

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第一章绪论
1.1选题背景及研究意义
1.1.1选题背景
在日常生活中，有各种各样的测距仪。与激光测距、红外线测距相比,超声波对外界光线、色彩和电磁场不敏感,更适于黑暗、电磁干扰强、有毒、灰尘或烟雾的恶劣环境,在识别透明及漫反射性差的物体上也更有优势。而且超声波还有其指向性强、能量消耗缓慢、传播距离较远等优点。超声波测距是一种非接触式测量,广泛应用于倒车防撞雷达、机器人接近觉、海洋测量、物体识别等领域。距离是在不同的场合和控制中需要检测的一个参数,所以,测距就成为数据采集中要解决的一个问题。
1.1.2研究意义
本设计是超声波测距仪装置,该装置利用了发射接收一体化的超声波传感器和微处理器。采用超声波传感器分时工作于发射和接收,利用