基于51单片机的超声波测距倒车雷达实例-(1)资料

摘要

本设计采用以AT89S58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仪的硬件电路和软件设计方法。整个电路采用模块化设计，由主程序、预置子程序、发射子程序、接受子程序、显示子程序、语音播报子程序等模块组成。发射模块发射超声波，接受模块接受回波，单片机计算距离，显示测量结果。各探头的信号经单片机综合分析处理，实现超声波测距仪的各种功能。在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。相关部分附有硬件电路图、程序流程图。

超声波测距今年来得到了广泛的应用。本设计的优点在于超声波明显特征是方向性好，穿透性强。尤其是在光不透明的固体中，它碰到杂质或分界面就有显著地反射。用超声波测距离时通过测量发射的超声波与接受到被测物体反射的回波之间的时间差来确定的。

关键词：AT89S51，超声波，测距

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目 录

第一章 绪论 ............................................................ 1

1.1课题设计目的及意义 .............................................. 1

1.1.1设计的目的 ................................................. 1 1.1.2设计的意义 ................................................. 1 1.2超声波测距仪的现状和发展 ........................................ 1

1.2.1发展历史 ................................................... 1 1.2.2 研究现状 .................................................. 3 1.3本课题研究的主要内容 ............................................ 3 第二章 系统方案论证 .................................................... 4

2.1超声波测距仪的设计思路 .......................................... 4

2.1.1超声波测距原理 ............................................. 4 2.1.2超声波测距仪原理框图 ....................................... 4 2.1.3课题设计的要求 ............................................. 4 2.2超声波测距方法的选择 ............................................ 4 2.3超声波发生器选择 ................................................ 6 2.4超声波接受传感器 ................................................ 6 2.5显示单元选择 .................................................... 6 2.6语音播报电路选择 ................................................ 7 2.7温度传感器的选择 ................................................ 7 第三章 系统的硬件结构设计 .............................................. 9

3.1 AT89S51单片机的功能及特点 ...................................... 9

3.1.1主要性能参数 ............................................... 9 3.1.2功能特性概述 ............................................... 9 3.2单片机最小系统 ................................................. 10 3.3单片机测距原理 ................................................. 11 3.4超声波发射电路 ................................................. 12 3.5超声波检测接收电路 ............................................. 13 3.6温度补偿电路 ................................................... 14 3.7显示单元电路 ................................................... 15

3.7.1 12864液晶资料 ............................................ 16 3.7.2 12864液晶基本特性 ........................................ 16 3.8语音播报电路 ................................................... 17 3.9无线发射与接收电路 ............................................. 18

3.9.1APC240无线通信模块主要特点 ................................ 18 3.9.2APC240无线通信模块主要技术指标 ............................ 19

第四章系统的软件设计 .................................................. 20

4.1超声波测距仪的算法设计 ......................................... 20 4.2主程序流程图 ................................................... 20 4.3超声波发生子程序和超声波接收中断程序 ........................... 22 4.4系统的软硬件的调试 ............................................. 24 总 结 ................................................................. 25

III

致 谢 ................................................................. 27 参考文献 .............................................................. 28 附录一 超声波测距电路原理图 ........................................... 30 附录二 程序清单 ....................................................... 31

IV