毕业设计（论文）-便携式测距仪系统设计（硬件）

1、 题 目: 便携式测距仪系统设计（硬件） 英文题目： Design of System on Portable Rangefinder 作者声明本人以信誉郑重声明：所呈交的学位毕业设计（论文），是本人在指导教师指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。文中引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，不包含他人成果及为获得东华理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。对本设计（论文）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。本毕业设计（论文）成果归东华理工大学所有。特此声明。毕业设计（论文）作者（签字）：签字日期： 年 月 日本人声明：该学位论文是本人指导学生完成的研究成果，已经审阅过论文的全部内容，并能够保证题目、关键词、摘要部分中英文内容的一致性和准确性。学位论文指导教师签名： 年 月 日摘 要STC89C52单片机是STC单片机中应用中一款最为广泛的单片机，在自动化及其相关领域具有相当高的价值，STC89C52单片机具有低功耗、高性能以及便于操作等特征受到了广大爱好

2、者的好评。超声波测距仪在生活中能够稳定的测量出精确的距离，超声波具有低能耗、易于传播等特性，因此在生活中得到了广泛的应用。本次设计主要以STC89C52单片机为核心加上超声波传感器来完成本次超声波测距仪的制作，以STC89C52为主控芯片，发射模块发射超声波，接收模块接受发回的超声波，利用超声波传感器对距离的测量以及单片机的运算与处理得出相应的距离，显示结果。本次设计的系统方案通过软件和硬件以及各个模块的相互配合得以实现。论文最后通过综合实验证明，设计出的系统能够稳定运行，实现简便及人性化的输入操作以及显示界面，实现了一定的测量精度，基本完成设计的预计要求,对超声波测距仪低成本化的最终实现具有参考意义。关键字：超声波传感器； 测距仪； 模块 ； 单片机 AbstractABSTRACT STC89C52 single chip microcomputer is the most widely used in the application of a single chip microcomputer STC，It has a high value in the field of aut

3、omation and its related fields，STC89C52 MCU with low power consumption, high performance and easy to operate, and other features by the majority of fans，Ultrasonic distance measuring instrument can be stable in life to measure the precise distance，Ultrasound has the characteristics of low energy consumption, easy to spread, so it has been widely used in life. This design mainly uses the STC89C52 single chip microcomputer as the core and the ultrasonic sensor to complete the production of the ult

4、rasonic distance measuring instrument.，STC89C52 as the main control chip, transmitter module transmits ultrasonic, receiving module to accept the returned ultrasonic, using ultrasonic sensors for distance measurement and MCU operation and processing that the appropriate distance, the result will be displayed. The design of the system program through the software and hardware as well as the interaction between the various modules to achieve. Finally through comprehensive experiments demonstrate t

5、hat designed the system to stable operation, the realization is simple and user-friendly input operation and display interface, to achieve a certain measurement accuracy, and basically complete the design of the expected requirements of the low cost of ultrasonic range finder the ultimate realization of the reference value.Key words: Ultrasonic sensor; distance measuring instrument; module; single chip microcomputer 绪论目 录绪 论31. 系统总体方案设计61.1 本论文主要研究内容61.2 超声波测距仪需求分析61.3 超声波距离测量的方案61.3.1 超声波传感器测距原

6、理61.3.2 超声波传感器的原理71.4 系统主控芯片的方案与选择81.5 系统设计方案91.6 本章小结102. 超声波测距仪的原理分析112.1 超声波的基本概念及其特性112.2 超声波传播速度122.3 回声探测法超声波测距仪原理简介142.4 本章小结153. 系统硬件电路设计163.1 主控电路173.2 电源部分173.3 超声波测试模块183.4 时钟电路模块193.5 复位电路模块193.6 按键模块203.7 声音报警模块213.8 显示模块213.9 本章小结224. 系统软件设计234.1 系统总体软件设计思路234.2 超声波探测模块的流程图244.5 程序抗干扰处理264.6 本章小结275. 实验最终调试与结果285.1 焊接调试285.2 硬件以及软件调试28致 谢32参考文献33绪 论自从文明起源的伊始，人类的测量方法就随着时代的进步也跟着发生变化，工具也是五花八门。随着时代的进步人类测量距离的方法也从简单的尺子测量发展到可以利用超声波对距离进行精准的测量。人们发现超声波具有能耗低、指向性强、传播距离较远等优点，因此利用传感器技术与自动控制系统相结合

7、制作可以利用超声波进行距离测量的精密仪器。目前超声波测距已经是最为广泛的一种测距方法了，其具有方便、快捷、精准等优点，在工业、农业、电力等社会各行业领域中都有了它的身影。1. 背景与意义 早期我国的超声波测距仪也是依赖于机械原理而进行工作的，但随着世界的电子技术的迅猛发展国内的测距仪在各方面不甘落后，甚至在一些方面科技含量甚至更高、更好。但国内的超声波测距器，精度比较小误差比较大，而且用于多方方向的测距仪也并不是很普及。然而随着科学技术的迅速发展，超声波测距仪的作用将会越来越大。但是，然而就目前技术水平而言，人们可以准确利用的测距技术还是相当的局限。因此，这是一个正在蓬勃发展而又有前途无限的技术及产业领域。展望未来，超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的仪器在各方面都将有很大的进步以及发展的空间，它将朝着更加高定位、高精度的方向而发展，以达到人类日益发展的需求。目前超声波测距仪在测量距离时都是利用超声波在空气中的传播速度与时间之间关系进行计算然后得出结果。常见的技术主要有微波雷达测距和利用超声波测距以及利用激光测距这三种方法。因为超声波具有指向性强、能耗慢而且在介质中传播的距离比较远

8、的这些优点，所以经常用于距离的测量。超声波测距仪主要用于一些工业现场的方位查看、汽车的倒车、移动机器人的自动避障操作、建筑工地的施工，可以在高温、潮湿以及多尘等非常恶劣的环境下进行工作。相比较于其他的测量距离的技术而言，超声波定位技术成本非常低，但是精度却非常的高而且在操作上也非常简便，工作稳定又可靠，是非常适合于短距离的定位以及测量。 由于人类生理所决定超声波的振动频率只有在一定范围内才能被人的耳朵所识别，该范围为2020000赫兹。超声波的频率下限大约和人所能听到的频率上限相等。因此，我们就把频率高于20000赫兹的声波称为之为“超声波”。超声波的各种性质决定他是机械波，机械振动与波动是超声波探测的物理基础。超声波在生活中有很多应用，例如可用于距离测量、速度的测量、障碍物的测量、清洁功能、金属焊接技术、杀灭细菌、检查金属物件的缺陷、以及焊接铝金属、清洁衣物、玻璃打孔、以及寻找沉没了的轮船.等。超声波的波长相比较于其他的声波而言显得特别长，因为通常的障碍物都会比超声波的波长大很多，所以说在衍射能力方面超声波并不是很强，而且在介质密度不发生任何改变的情况下，超声波能够沿着波的方向一直沿直线传波，超声波的波长越短它的直射能力就会越好。当声音在空气中传播时，带动空气中的微粒往返振动而对微粒做功。声波的功率就是表示声波做功快慢的物理量。在相同情况下，声波的频率越高，它所具有的功率就会越大，所以说超声波跟声波相比较，超声波的功率比声波要大的多。 目前在国内外的超声波测距方面的能力和主要研究的方面是各不相同的，主要体现在对距离的精确度以及能量损耗上、不同的超声波不同的操作频率，超声波信号的使用方法和超声波测距处理器的选择以及应用上。因为超声波指向性强非常的强而且能量消耗比较小，在很多的介质中传播的距离非常远，因此超声波经常用于距离的测量以及距离的判断，使用超声波测距往往都比较方便、迅速、便于计算、容易做到实时控制。研究可以语音播报的无线测距仪将在工业控制、能源水利勘探方面发挥重大意义，具有极大的优势和广阔的前景。超声波的测量并不需要接触，并不会受到光照、电磁波或者粉尘等外来因素的干扰，超声波的测距过程是利用了计算超声波在被测物的物体和超声波传感器之间的传输时间然后通过计算来测量距离的，然而对于被测物体是没有任何损害的

《毕业设计（论文）-便携式测距仪系统设计（硬件）》由会员s9****2分享，可在线阅读，更多相关《毕业设计（论文）-便携式测距仪系统设计（硬件）》请在金锄头文库上搜索。