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基于51单片机的超声波测距系统的毕业设计
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* J3 H2 X: ?6 D7 R# {超声波是指频率在20kHz以上的声波,它属于机械波的范畴。超声波也遵循一般机械" J* c( M, s2 H& @% E
波在弹性介质中的传播规律,如在介质的分界面处发生反射和折射现象,在进入介质后
( }" ~' y6 a" `! r被介质吸收而发生衰减等。正是因为具有这些性质,使得超声波可以用于距离的测量中。) ^- |$ R) h0 o
随着科技水平的不断提高,超声波测距技术被广泛应用于人们日常工作和生活之中。
$ v; ]4 ~% n, B3 s系统的设计主要包括两部分,即硬件电路和软件程序。硬件电路主要包括单片机电4 ]% Y0 _; w3 X( W: q
路、发射电路、接收电路、显示电路和电源电路,另外还有复位电路和LED控制电路等。6 b8 v. {, _; ?9 y; C4 B
我采用以AT89C51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
/ x0 `; ?; V" m" j2 S6 U件电路。整个电路采用模块化设计,由信号发射和接收、供电、温度测量、显示等模块
9 ~. U% h+ b+ V组成。发射探头的信号经放大和检波后发射出去,单片机的计时器开始计时,超声波被4 p, u! |' v) s% E2 @; t
发射后按原路返回,在经过放大带通滤波整形等环节,然后被单片机接收,计数器停止工作6 N0 F, C8 e/ s% k) p
并得到时间。温度测量后送到单片机,通过程序对速度进行校正, 结合两者实现超声波测3 s: y5 J7 K. P5 W* q: w
距的功能。软件程序主要由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程) O( c5 b1 \4 j! q7 L, g% k; A
序等模块组成。它控制单片机进行数据发送与接收,在一定温度下对超声波速度的校正,
$ k% n- Z0 }$ R还有实现数据正确显示在LED上。另外程序控制单片机消除各探头对发射和接收超声波
# k g4 F9 h* E- _6 \的影响。相关部分附有硬件电路图、程序流程图。! e1 G, f$ J! {. s0 Y+ n
实际的环境对超声波有很大的影响,如外部电磁干扰电源干扰信道干扰等等,空气+ U8 f+ R3 Z( L) X. A
的温度对超声波的速度影响也很大。此外供电电源也会使测量差生很大的误差。再设计- K) ^* |: U# r: J6 {: o9 J7 m
的过程中考虑了这些因素,并给出了一些解决方案。
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