超声波测距系统设计毕业设计论文 - 图文

西华大学毕业设计说明书

目 录

1前言 ................................................................... 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超声波测距技术的国内外现状 ........................................ 1

1.2.1发展历史 ..................................................... 1 1.2.2研究现状 ..................................................... 2 1.3本课题研究的主要内容 .............................................. 2 2总体方案设计 ........................................................... 4

2.1方案比较 .......................................................... 4

2.1.1方案一 雷达测距系统 ......................................... 4 2.1.2方案二 激光测距系统的设计 ................................... 4 2.1.3方案三 基于单片机的超声测距系统设计 ......................... 5 2.2方案论证 .......................................................... 7 2.3方案选择 .......................................................... 7 3单元模块设计 ........................................................... 8

3.1各单元模块功能介绍及电路设计 ...................................... 8

3.1.1 单片机主机控制电路 .......................................... 8 3.1.2 复位电路 .................................................... 9 3.1.3 时钟电路 ................................................... 10 3.1.4 按键电路 ................................................... 10 3.1.5 蜂鸣器电路 ................................................. 11 3.1.6 液晶显示电路 ............................................... 11 3.1.7 温度采集DS18B20电路 ....................................... 13 3.1.8 超声波发射电路设计 ......................................... 14 3.1.9 超声波接收电路设计 ......................................... 14 3.1.10 HR-SR04超声波集成模块 ..................................... 15 3.1.11电源电路 ................................................... 16 3.2 特殊器件的介绍 ................................................... 17

3.2.1 超声波传感器 ............................................... 17 3.2.2 1602字符型液晶显示器 ....................................... 19 3.2.3 温度传感器DS18B20 .......................................... 23 3.2.4 CX20106A芯片 ............................................... 24

4软件设计 .............................................................. 26

4.1说明软件设计原理及设计所用工具 ................................... 26 4.2软件设计结构图 ................................................... 27 4.3主要软件设计流程框图 ............................................. 28

4.3.1程序流程框图及说明 .......................................... 28

西华大学毕业设计说明书 4.3.2 系统主程序 ................................................. 29 4.3.3 40KHz超声波发送程序 ....................................... 30 4.3.4 超声波的接受和处理程序 ................................... 30 4.3.5 DS18B20温度采集程序 ...................................... 30 4.3.6 距离计算程序 .............................................. 31 4.3.7 数据转换程序 .............................................. 32 4.3.8 LCD显示程序 ............................................... 32

5系统调试 .............................................................. 33

5.1软件调试 ......................................................... 33 5.2硬件调试 ......................................................... 35 6结论 .................................................................. 38 7总结与体会 ............................................................ 39 8谢辞 .................................................................. 40 9参考文献 .............................................................. 41 附录： .................................................................. 42

附录1：原理图 ....................................................... 42 附录2： ............................................................. 43

西华大学毕业设计说明书

1前言

1.1课题设计目的及意义

1.1.1设计的目的

随着科学技术越来越快的发展，超声波在测距系统中的应用将会越来越广泛。但是对于目前的发展速度来说，人们可以利用的测距技术还十分有限。因此，这是一个正在

迅速发展而又有无限前景的技术及产业领域。面向未来，超声波测距系统作为一种新型

的测量工具在各领域都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展， 满足日益发展的社会需求。

不用怀疑，无线的超声波测距系统将向自动化智能化靠拢，与其他的测距系统集成 和融合，形成多类型测距仪。随着测距系统的技术进步，测距系统将从具有单一的判断 功能发展到具有学习功能，最终发展到具有创造力。在不久的将来，面貌一新的测距系 统将对人类更加有益的方向发展。

1.1.2设计的意义

随着科学技术的发展，人们生活水平的提高，城市发展建设加快，城市给排水系统

也有较大发展，其状况不断改善。但是，由于历史原因、自然灾害等许多不可预见因素， 城市给排水系统，特别是排水系统往往要比城市建设要落后许多。因此，经常出现开挖 已经建设好的建筑设施来改造排水系统的事件。城市污水给人们的生活环境带来了困 扰。因此，涵洞的排污疏通对城市给排水系统的污水处理，人们生活的舒适程度显得非 常重要。而设计研制涵洞排水疏通移动机器人的自动控制系统，保证机器人在涵洞中自 由排污疏通，是涵洞排污疏通机器人的设计研制的核心部分。控制系统核心部分就是超 声波测距系统的研制。因此，设计的超声波测距系统就显得非常重要了。这就是我设计 超声波测距系统的意义。

1.2超声波测距技术的国内外现状

1.2.1发展历史

超声波测距技术作为检测技术的重要手段之一，在其发展过程中起着重要的作用。 由于超声波信号具有高频特性， …… 此处隐藏：4516字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……