1、 毕 业 设 计 说 明 书毕 业 设 计 说 明 书 ( 论 文论 文 ) 1 AT89AT89s s5 51 1 超声波测距报警系超声波测距报警系统统 摘要摘要 超声波具有指向性强，能量消耗缓慢，传播距离较远等优点，所以，在利用传感器技术和自动 控制技术相结合的测距方案中，超声波测距是目前应用最普遍的一种，它广泛应用于防盗、倒车雷 达、水位测量、建筑施工工地以及一些工业现场。 关键词：超声波 单片机 测距报警器 1 1 引言引言 超声波测距是利用超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计 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 立即停止计
2、时。超声波在空气中的传播速度为 340m/s，根据计时器记录的时间 t，就可 以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=340t/2 。超声波测距具有指向性强，能量 消耗缓慢，传播距离较远等优点，所以，在利用传感器技术和自动控制技术相结合的测 距方案中，超声波测距是目前应用最普遍的一种，它广泛应用于防盗、倒车雷达、水位 测量、建筑施工工地以及一些工业现场。 超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后遇 到障碍物反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距 离。 传感器技术是现代信息技术的主要内容之一。信息技术包括计算机技术、通信技术 和传感器
3、技术，计算机技术相当于人的大脑，通信相当于人的神经，而传感器就相当于 人的感官。比如温度传感器、光电传感器、湿度传感器、超声波传感器、红外传感器、 压力传感器等等，其中，超声波传感器在测量方面有着广泛、普遍的应用。利用单片机 控制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，并且测量精度较 高。 本课题详细介绍了超声波传感器的原理和特性，以及 Atmel 公司的 AT89S51 单片机 的性能和特点，并在分析了超声波测距的原理的基础上，指出了设计测距系统的思路和 所需考虑的问题，给出了以 AT89S51 单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示 超声波测距仪的硬件电路和软件设计
4、方法。 这种以单片机为核心的超声波测距系统通过 单片机记录超声波发射的时间和收到反射波的时间。当收到超声波的反射波时，接收电 路输出端产生一个负跳变，在单片机的外部中断源输入口产生一个中断请求信号，单片 机响应外部中断请求，执行外部中断服务子程序，读取时间差，计算距离，结果输出给 LED 显示。利用单片机准确计时，测距精度高，而且单片机控制方便，计算简单，电路 设计合理、工作稳定、性能良好、检测速度快、易于做到实时控制，并且在测量精度方 面能达到工业实用的要求，许多超声波测距系统都采用这种设计方法。 毕业设计说明书（论文）毕业设计说明书（论文） 2 超声波测距系统由单片机主控模块、显示模块、超声波发射模块、接收模块、报警 处理模块共五个模块组成。单片机使用 51 系列 AT89S51 单片机，该单片机工作性能稳 定，同时也是在单片机课程设计中经常使用到的控制芯片。发射电路由单片机输出端直 接驱动超声波发送。接收电路使用三极管组成的放大电路，该电路简单，调试工作小较 小。 超声波测距系统硬件电路的设计主要包括单片机系统及显示电路、超声波发射电路 和超声波接收电路、报警输
