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基于51单片机的超声波测距仪之倒车雷达作品设计毕业论文

基于51单片机的超声波测距仪之倒车雷达作品设计毕业论文毕业设计(论文)原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺:所呈交的毕业设计(论文),是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。

尽我所知,除文中特别加以标注和致谢的地方外,不包含其他人或组织已经发表或公布过的研究成果,也不包含我为获得及其它教育机构的学位或学历而使用过的材料。

对本研究提供过帮助和做出过贡献的个人或集体,均已在文中作了明确的说明并表示了谢意。

作者签名:日期:指导教师签名:日期:使用授权说明本人完全了解大学关于收集、保存、使用毕业设计(论文)的规定,即:按照学校要求提交毕业设计(论文)的印刷本和电子版本;学校有权保存毕业设计(论文)的印刷本和电子版,并提供目录检索与阅览服务;学校可以采用影印、缩印、数字化或其它复制手段保存论文;在不以赢利为目的前提下,学校可以公布论文的部分或全部内容。

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作者签名:日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定,同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版,允许论文被查阅和借阅。

本人授权大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。

涉密论文按学校规定处理。

作者签名:日期:年月日导师签名:日期:年月日注意事项1.设计(论文)的内容包括:1)封面(按教务处制定的标准封面格式制作)2)原创性声明3)中文摘要(300字左右)、关键词4)外文摘要、关键词5)目次页(附件不统一编入)6)论文主体部分:引言(或绪论)、正文、结论7)参考文献8)致谢9)附录(对论文支持必要时)2.论文字数要求:理工类设计(论文)正文字数不少于1万字(不包括图纸、程序清单等),文科类论文正文字数不少于1.2万字。

3.附件包括:任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)。

4.文字、图表要求:1)文字通顺,语言流畅,书写字迹工整,打印字体及大小符合要求,无错别字,不准请他人代写2)工程设计类题目的图纸,要求部分用尺规绘制,部分用计算机绘制,所有图纸应符合国家技术标准规范。

图表整洁,布局合理,文字注释必须使用工程字书写,不准用徒手画3)毕业论文须用A4单面打印,论文50页以上的双面打印4)图表应绘制于无格子的页面上5)软件工程类课题应有程序清单,并提供电子文档5.装订顺序1)设计(论文)2)附件:按照任务书、开题报告、外文译文、译文原文(复印件)次序装订摘要: 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,他广泛应用于防盗、倒车雷达、水位测量、建筑施工工地以及一些工业现场。

本课题详细介绍了超声波传感器的原理和特性,以及STC公司的STC89C52的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不足并加以改进,将温度引起的误差考虑在内并且加以修正,给出了以STC89C52单片机为核心的低成本、高精度、液晶显示超声波测距系统的硬件电路和软件设计方法。

该系统电路设计合理、工作稳定、性能良好、检测速度快、计算简单并且做到了可设计报警范围的功能,在测量精度方面能达到工业使用的要求。

关键词:单片机;液晶显示;报警;测距Ultrasonic distance measurement based on single chipAbstract:Ultrasound has a strong point, the energy consumption of the slow spread of the advantages of distance, so the use of sensor technology and automatic control technology, the program combines distance, ultrasonic distance measurement is the most common one, and he widely used in security, parking sensor, water level measurement, construction sites and some industrial sites.This subject introduces the principles and characteristics of ultrasonic sensors, and microcontroller STC89C52 STC's performance and characteristics, and the analysis of the ultrasonic distance measurement based on the principle that the lack of design ranging system and make improvements, will into account the error due to temperature and should be amended to STC89C52 given low-cost microcontroller as the core, high-accuracy, liquid crystal display ultrasonic ranging system of hardware and software design methods. The system circuit design is reasonable, stable, good performance, fast detection of simple calculation and can be designed to achieve the alarm range of functions to achieve precision in the measurement requirements for industrial use. Keywords:microcontroller; LCD display; alarm; ranging目录1 绪论 (7)1.1 研究的背景 (7)1.2研究的主要内容 (7)1.3应解决的关键问题 (7)2 电路方案论证 (7)2.1方案比较 (7)2.1.1 激光测距 (7)2.1.2 超声波测距 (8)2.2电路总体方案 (8)3单片机概述 (9)3.1 STC89C52主要性能 (9)3.2 STC89C52外部结构及特性 (9)3.3 STC89C52内部组成 (10)4 超声波测距模块 (12)4.1 超声波传感器介绍 (12)4.2 HC-SR04超声波测距模块的性能特点 (13)4.3 HC-SR04的管脚排列和电气参数 (14)4.3.1 管脚简介 (14)4.3.2 HC-SR04的电气参数 (14)4.4超声波时序图 (14)5系统硬件电路设计 (16)5.1单片机最小系统 (16)5.1.1 STC89C52芯片 (16)5.1.2 复位电路 (16)5.1.3 晶振电路 (17)5.2 驱动显示电路及报警电路 (18)5.2.1 1602LCD液晶显示屏 (18)5.2.2 蜂鸣器报警 (19)5.3 HC-RS04超声波测距原理 (20)5.4 5V稳压电路 (21)5.5温度检测电路 (21)5.5.1 温度检测方案的分析 (21)5.5.2 数字温度传感器DS18B20简介 (21)5.5.3 DS18B20的结构及电路 (22)6系统程序的设计 (23)6.1主程序 (23)6.2显示数据子程序 (23)6.3报警子程序 (24)6.4按键子程序 (24)结论 (26)参考文献 (27)附录(A) .................................................................... 错误!未定义书签。

附录(B) . (31)致谢 (1)1 绪论1.1 研究的背景单片机技术的迅速兴起与蓬勃发展,其稳定、安全、高效、经济等优点十分突出,所以其应用也十分广泛。

单片机已经无处不在、与我们生活息息相关,并且渗透到生活的方方面面,如空调、VCD机、手机、微波炉、自动洗衣机及汽车电子设备等。

单片机的特点是体积较小,也就是其集成特性,其内部结构是普通计算机系统的简化,增加一些外围电路,就能够组成一个完整的小系统,单片机具有很强的可扩展性。

它具有和普通计算机类似的、强大的数据处理功能,通过使用一些科学的算法,可以获得很强的数据处理能力。

所以单片机在工业应用中,可以极大地提高工业设备的智能化、数据处理能力和处理效率,而且单片机无需占用很大的空间。

同时,随着社会的发展和进步,超声波测距系统日益重要,应用范围迅速扩大,由于超声测距是一种非接触检测技术,不受光线、被测对象颜色等的影响,在较恶劣的环境(如含粉尘)具有一定的适应能力,因此用途极度广泛。

在测绘地形图,建造房屋、桥梁、道路、开挖矿山、油井等,倒车雷达、建筑施工工地以及一些工业现场,例如液位、井深、管道长度等场合应用比较普遍。

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,并且在测量精度方面能达到工业实用的要求。

1.2研究的主要内容课题《基于单片机的超声波测距》由51单片机最小系统、超声波测距模块、驱动显示电路、5伏直流稳压电路、温度传感器等组成。

利用超声波测距模块HC-SR04测量距离,并对数据进行分析处理,传给51单片机,再通过1602 LCD显示出来,同时电源部分采用5V稳压直流电源。

1.3应解决的关键问题1、对主要硬件电路设计、制作实物时拟解决的关键问题是:温度等外界干扰对测距精度的影响。

2、超声波测距采用软件编程实现,通过仿真验证其正确性。

2 电路方案论证2.1方案比较2.1.1 激光测距激光测距一般采用两种方式来测量距离:脉冲法和相位法。

脉冲法测距的过程:测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收,测距仪同时记录激光往返的时间,光速和往返时间的乘积的一半,就是测距仪和被测量物体之间的距离。

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