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基于51单片机的超声波测距系统的毕业设计- P5 I- m* n3 [" e. Y
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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1 O% I4 g) y% F/ x4 }* V0 t4 D1 Y
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( e% k% ?) T5 |- g
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。) I& U, l1 V( \, n/ b/ z- z4 f
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。
9 {; H7 @; M3 \# [6 l' g5 \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# ~) b, O3 q4 o; R
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。: x1 i7 w' N! F& D8 z
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 v2 z! s" A( u6 [& J/ \5 ^3 Z- J
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
2 u6 I* t; I) \& L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
+ v- X) B8 k! T( p, U' r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
- M8 H# y Z: i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
- P% N: ~7 G8 i2 P& E3 u5 N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
; H A% A, j0 V3 q- j1 S8 Y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,% ^; T# a% g8 A$ ?5 ^
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
8 N: B. E B: k% o的影响。相关部分附有硬件电路图、程序流程图。
. s8 ?1 u1 o( f. X7 d! i# k* Q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
2 C& A. B2 g* ? A2 r1 y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
% L' a! G( R( Z6 V& d- c( m4 W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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