超声波测距系统 - 图文

毕业论文（设计）

题目： 基于倒车雷达的超声波测距

姓 名： 邹远淳 学 号： P101813415 学 院： 电气工程学院 专 业： 自动化 班 级： 2010级自动化2班 指导老师： 王涛

2014 年 5 月 26 日

摘 要 超声波具有聚束、定向、反射、透射等特性，近年来超声检测技术得到了迅速的发展。本次设计用的单片机是STC89C52，对距离进行探测用的传感器是HC-SR04超声波传感器。系统的整体硬件包括STC89C52单片机与HC-SR04超声波传感器以及1602LCD显示屏和蜂鸣器。在介绍了单片机性能和特点的基础上，分析了超声波测距的基本原理并介绍了传感器的原理及特性。由此提出了系统的总体构成：超声波传感器产生超声波，之后超声波被发射出去，遇到被测物体后反射回来，计算此超声波从发射出到接受的时间差从而得出被测物体到测距仪的距离。整体上构成一个对障碍物的距离检测以及报警功能的系统。这个设计针对的功能和对象主要是汽车倒车雷达，能够连续不断地对距离进行检测，并且把检测到的数据送往单片机进行分析，经过单片机处理后，用1602LCD进行显示，并且当测得距离小于3m时，红色指示灯发出光亮，一旦检测到的值比1m要小，此时单片机就会控制蜂鸣器报警。

本次超声波测距系统中传感器的检测按工作的不同可分为两个小部分，一部分专门用于发射超声波，剩下的那部分专门用于收取返回来的超声波，所以需要用到两个不同的超声波探头以此来对距离进行测量。可以测量障碍物或反方向的车之间的距离, 然后把两者的距离用LCD1602显示模块进行显示,之后通过判断来确定指示灯是否发出红光提醒，以及蜂鸣器是否开始工作。 关键词 超声波传感器；STC89C52；超声波测距

ABSTRACT

Supersonic wave has many specialities,such as transmission and reflex,it is wide used in many trades recently.A singlechip and a sensor are used in this design ,the types of them are STC89C52 and HC-SR04,and they are the core of this design,the others are LCD1602 and buzzer.I analysed the theory of distance measure and introduced supersonic wave on the basises of singlechip’s functions,thus I proposed this design’s form : sensor sends supersonic wave,the wave will be reverberated when it meets the barriers,sensor calculates the time between sending and reflex,and the calculates the distance,composing a system about distance calculating and cautioning .Main object in this design is radar about car’s back off.If the distance lesses than 1m ,then buzzer works ,if the distance lesses than 3m but larges than 1m,then red lamp works.

Sensor can be divided into two parts on the different of it’s working characters.One part is used to send wave ,and the other is used to receive wave.It can measure the destance between sensor and barrier,and shows the number by LCD1602,then decides whether the buzzer or red lamp works.

Key Words: HC-SR04 transducer STC89C52 Supersonic wave

目录

1.绪论.............................................................. 2

1.1项目研究背景及意义........................................... 2 1.2 超声波简介 .................................................. 3 1.3超声波检测简介............................................... 3 1.4设计的内容................................................... 3 1.5论文结构..................................................... 4 2.总体设计方案...................................................... 5

2.1总体方案..................................................... 5 2.2超声波测距技术............................................... 6

2.2.1超声波的特性 ........................................... 6 2.2.2关于声波的衰减 ......................................... 7 2.2.3超声波测距分析 ......................................... 9 2.3测距传感器的种类............................................ 11 3.硬件电路设计..................................................... 14

3.1电源设计.................................................... 14 3.2 STC89C52单片机............................................. 14 3.3 1602LCD显示屏.............................................. 16 3.4 超声波测试模块 ............................................. 18 3.5主控制模块.................................................. 19 3.6 时钟电路的设计 ............................................. 20 3.7 复位电路的设计 ............................................. 22 3.8 蜂鸣器报警电路的设计 ....................................... 23 3.9 显示模块 ................................................... 24 3.10 系统总电路图 .............................................. 25 4.软件设计......................................................... 27

4.1系统主流程图................................................ 27 4.2 距离测算部分 ............................................... 28 4.3 报警模块设计 ............................................... 29 4.4 计算及显示模块设计 ......................................... 30 5硬件性能测试 ..................................................... 32

5.1硬件整体外观图.............................................. 32 5.2性能测试部分................................................ 33 6.设计的总结以及展望............................................... 37 答 谢............................................................ 38 参考文献........................................................... 39 附 录............................................................ 40

1

1.绪论

1.1项目研究背景及意义

如今社会里，科学技术不停地朝着更加先进的方向发展着，而科学技术创新也为电子产业的发展注入了新元素，车载电子安全也进入了一个新的平台。如今各种类型的车辆设计中几乎都不可否认地会用到倒车雷达，以至于倒车雷达在汽车安全中所占的地位越来越高。

目前用在汽车的倒车雷达里面，大部分显示器件都是采用数码管或者液晶显示器，而报警部分往往都是用的蜂鸣器，控制核心几乎都是用单片机，本系统中选用的显示器件为LCD1602显示器。 超声波测距扮演着越来越重要的角色，不论是液位高度探测还是水 …… 此处隐藏：2821字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……