1、 单 片 机 原 理 及 应 用 课 程 设 计 说 明 书 题目 超声波测距仪 系(部) 电信系 专 业 ( 班 级 ) 电气一班 姓名 学号 指导教师 起止日期 2013.6.106.21 单片机原理及应用单片机原理及应用课程课程设计任务书设计任务书 2121 课题名称 超声波测距仪设计 设 计 内 容 及 要 求 （1）课题内容：设计一个以 STC89C52 单片机为核心控制的超声波测距仪。 功能要求功能要求: : 1测量距离范围要求为 0.105.00m；2测量精度为 1cm；3用 12864 液 晶屏显示相关信息，液晶屏的第一行显示“超声波测距仪” ，第二行显示设计 者姓名和学号，第
2、三行显示测量的距离值。 （2）要求：完成该系统的硬件和软件的设计，用单片机开发板进行验证。 最后就课程设计本身提交一篇课程设计说明书。 设 计 工 作 量 1、汇编或 C51 语言程序设计； 2、程序调试； 3、在单片机开发板上进行下载调试； 4、提交一份完整的课程设计说明书，包括设计原理、程序设计、程序分析、 调试过程，参考文献、设计总结等。 进 度 安 排 起止日期（或时间量） 设计内容（或预期目标） 备注 第一天 课题介绍，答疑，收集材料，C51 介绍 第二天 设计方案论证，练习编写 C51 程序 第三天第六天 程序设计 第六天第八天 程序调试、仿真 第九天第十天 系统测试并编写设计说明
3、书 教研室 意见 年 月 日 系（部）主 管领导意见 年 月 日 1 目目 录录 摘 要 2 1、基本原理 . 3 2、方案论证 . 3 3、系统硬件设计 . 3 3.1 STC89C52 外围电路设计 4 3.2 超声波测距模块电路设计 . 5 3.3 显示电路设计 7 4、系统软件设计 . 7 4.1 系统软件设计说明 7 4.2 编程语言的选择 . 8 4.3 超声波测距仪的算法设计 8 4.4 超声波发生子程序和超声波接收中断程序设计 8 4.5 显示子程序设计 9 4.6 主程序流程图 . 9 5、设计结果及分析 9 6、使用说明 11 7、课程设计体会 11 参考文献 .12 附录
4、：程序清单 13 2 摘摘 要要 由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量。 利用超声波检测距离， 设计比较方便， 计算处理也较简单， 并且在测量精度方面也能达到日常使用的要求。 超声波测距仪，可应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控，也可用于如液位、 井深、管道长度的测量等场合。利用超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超 声波经常用于距离的测量。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制。 本设计的超声波测距仪利用超声波传输中距离与时间的关系，采用以 STC89C52 单片机为核心进行控 制
5、及数据处理，最终完成超声波测距仪的硬件电路和软件设计。该测距仪主要由超声波发射器电路、超声 波接收器电路、单片机控制电路、系统电源电路及 LCD12864 显示电路构成。整个程序采用模块化设计， 由主程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。各探头的信号经单片机综合分析处理，实 现超声波测距器的各种功能。在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模 块。 关键词：超声波；STC89C52；LCD12864；测距 3 1 1、基本原理、基本原理 超声波传感器的工作原理是陶瓷的压电效应。超声波传感器在测量过程中，超声测距器是根据超声波 遇到障碍物反射回来的特性进行测
6、量的。超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射同时开始计时，超 声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即中断停止计时。 通 过不断检测产生波发射后遇到障碍物所反射的回波，从而测出发射超声波和接收到回波的时间差T，然 后求出距离 L。 基本的测距公式为： S=(T/2)*V 式中 S被测距离； T发射波和反射波之间的时间间隔； V超声波在空气中的声速，常温下取为 340m/s 。 声速确定后，只要测出超声波往返的时间，即可求得 S 。 2 2、方案论证、方案论证 超声波测距的原理是利用超声波的发射和接受，根据超声波传播的时间来计算出传播距离。实用的测 距方法有两种，一种是在被测距离的两端，一端发射，另一端接收的直接波方式，适用于身高计；一种是 发射波被物体反射回来后接收的反射波方式，适用于测距仪。此次设计采用反射波方式。 超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。电气 方式包括压电型、电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨
