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基于51单片机的超声波测距系统的毕业设计8 k- R5 M# I) q( A- F
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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
, U$ [! a9 r, i/ w# i) v; x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- C. m# n! z/ ~) ` j5 @- g! `/ d
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。7 Z- B+ Y$ C- j* i
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* D" o* y7 R/ V3 C! M8 C* C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
2 [( B8 h& q! T& _0 n4 V6 k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。
- ` @) H5 N: S9 k% W! G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
& y" S7 g/ V3 O# ?# @% F: T: _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
! v2 T( v; P" b6 G, B( w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, e) U( ^- H1 E/ K1 a2 l9 q! D
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* P3 Y' @ h4 N! o" t7 ?; |
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% l6 R& K0 o7 @1 y# E
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5 Z; W% N( n4 x7 i
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,
- i: `3 _8 P0 a* ]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. \2 ~# t7 K' k6 `
的影响。相关部分附有硬件电路图、程序流程图。) b) D0 m2 k* a. c [: J
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
! h: Y/ R U" t9 k0 o3 S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
8 a2 P& }' U. v( {) F的过程中考虑了这些因素,并给出了一些解决方案。. M( J$ b5 e" R" L& Q4 c% `! n
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