超声波测距离课程设计报告

1616页10-页题目: 超声波测距离40KHzv在空气中传播，在到达被测物体时被反射返回，由接收器接收，其来回时间为t，由s=vt/2即可算出被测物体的距离。接收电路以及主电路。二、对本课程设计的分析总体设计方案介绍超声波测距原理放射器发出的超声波以速度v在空气中传播，在到达被测物体时被反射返回，由接收器接收，其来回时间为t，由s=vt/2即可算出被测物体的距离。由于超v在使用时，假设温度变化不大，则可认为声速是根本不变的。1-1超声波波速与温度的关系表温度〔℃〕-30-20 -100102030100声速〔m／s〕313319 3253233383443493861-1超声波测距仪原理框图如以下图40kHZ的信号，经放大后通过超声波放射器输出；超声波接收片机中断程序，测得时间为t，再由软件进展判别、计算，得出距离数并送LED显示。超声波接收器超声波接收器放大电路锁相环检波电路定时器单片机掌握显示器超声波放射器放大电路1-1超声波测距仪原理框图系统的硬件构造设计检测接收电路三局部。单片机承受AT89S51或其兼容系列。承受12MHz高精度P1.4端口输出超声波换能器所需的40kHz的方波信号，利用外中断P3.3端口监测超声波接收电路4LED9012驱动。51系列单片机的功能特点及测距原理51系列单片机的功能特点(AT89S51)40引脚双列直插封装(DIP)形式，B16bTOb的工／OI：IP0，P1，P2，P3，一个全双功串行通信口等组成。特别Flash可编程、可擦除只读存储器(E~PROM)，使其在实有用。5l系列单片机供给以下功能：4kB存储器；256BRAM；32条工／O线；216b定时／计数器；52级中断源；1个全双向的串行口以准时钟电路。空闲方式：CPU停顿工作，而让RAM、定时／计数器、串行口和中断系统连续工作。掉电方式：保存RAM的内容，振荡器停振，制止芯片全部的其他功能直到下一次硬件复位。5l的片内资源，即可在较少外围电路的状况下构成功能完善的超声波测距系统。单片机实现测距原理单片机发出超声波测距是通过不断检测超声波放射后遇到障碍物所反射的回波，从而测动身射和接收回波的时间差t，然后求出距离S＝Ct／2，式中的C为超声波波速。C与温度有关。三、主要电路模块的实现方案比较及选择超声波放射电路74SL04和超40kHz的方波信号一路经一级超群声波的放射强度。图3-1超声波放射电路原理图3-1超声波放射电路原理件上的标志。超声波检测接收电路集成电路CX20236A38kHz与测距的超声波频率40kHz较为接近，可以利用它制作超声波检测接收电路(如图2-3)。试验证明用CX20236A接收超声波(无信号时输出高电平)，具有很好的灵敏度和较强的抗干3-2超声波检测接收电路超声波测距系统的硬件电路设计本系统的特点是利用单片机掌握超声波的放射和对超声波自放射至接收来回AT89S514KROM，便于3-3。3-3单片机系统及显示电路原理图四、系统电路图4-1系统电路图34-1系统电路图AT89S51CX20236A红外接收芯片的掌握INT2引脚的电平由高电平变为低电寻常就认为超声波已经返BCD码转换LED数码管显示器上。五、系统的软件设计主程序流程图断程序及显示子程序等局部组成。主程序首先对系统环境初始化，设置定时器T0工作模式为16位的定时计数器模式，置位总中断允许位EA并给显示端口P0和P2清0。然后调用超声波12.5us左右，也就是超声波频率大约为40KHZ，连续发送15个波形〔这也是超声波测距离会有一个最小可测距离的缘由〕后，才翻开外中断1接收返回的超声波信号。由于承受12MHz的晶振，机器周期为1us，当主程序检测到接收成功的标志位后，将计数器T0中的数〔即超声波来回所用的时间20340m/s则有：d=〔C*T0〕/2=170*T0/10000cm〔T0T0的计数值〕BCDLED5-1所示：5-1超声波测距离主程序流程图超声波放射子程序和超声波接收中断程序P1.415个超声波信号，频率约40KHz的方波，脉冲宽度为12us左右，同时把计数器T0翻开进展计时。超声波测距离主程序利用外中断1〔INT2引脚消灭低电平T01.5-2所示：5-1定时中断子程序流程图Φ15TCT40-10F〔T放射〕TCT40-10S1〔R接收，中心频率为40kHz4～8cm，其余元件无特别量范围要求不同，可适当调整与接收换能器并接的滤波电容C0的大小，以获得适宜的接收灵敏度和抗干扰力量。实际状况可以修改超声波发生子程序每次发送的脉冲宽度和两次测量的间隔的范围为0.06～5.5m，测距仪最大误差不超过1cm话，就能使超声波测距离在倒车系统和其他领域中得到最完善的表达。生活和科学技术水平供给了选择。七、课程设计过程中遇到的主要问题以及解决方法设计过程中遇到的困难一个接着一个，该试验不能在Protus上进展仿真试验收，承受什么芯片，收到回波后怎么样计算。问题一：该试验不能在Protus上进展仿真由于我不知道怎么在Protus上仿真出超声波信号的放射和接收所以进展不了仿真，这时候只能通过查资料直接在Protel上画出该试验的整个电路图，先做出硬件之后才能进展试验。问题二：有些程序遇到瓶颈，不懂得该用什么指令来编写整个程序串起来看的时候才找到解决的方法。这是最消耗我们两个人心力的部分。问题三：发不出去设置接收成功标志位，标志位为1时才标明接收到回波问题五：收到了怎么计算d=〔C*T0〕/2=170*T0/10000cm〔T0T0的计数值〕八、心得体会超声波测距离一个生疏的字眼，中选择它的时候我还不知道它的原理是什的结果。过程很困难，但是看着自己所做出来的成果，又感觉真的很快活。深了所学的单片机学问。为我们以后的就业和学习供给了很多的根底。超声波测距离程序清单TZ_1MS EQU 40HORGSJMPORG

0000HMAIN0013HLJMPSUB_1MAIN:MOVTZ_1MS,#30;TZ_1MS2MOVTMOD,#01HT11MOVTH1,#00H;定时器初值设置MOVTL1,#00HMOV30H,#0;距离缓冲区初始化MOV31H,#0MOV32H,#0CLRTF1;T0溢出标志CLRF0;去除接收成功标志位SETBEA;开启总中断CLRIT1;外部中断设为电平触发方式SETBTR1;T1L1:CPLP1.4;P1.4取反，放射超声波NOP;12.5us40MHZNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPNOPDJNZ SETB EX1L2:JNB SJMP L4L3:JNB F0,L2

;15个波形发送完没?没就接着发送;151;T1L3T1有溢出,L4;1L2CALLCALLCALLCALLCALLCALLCALLCALLCALLCALLCALLCALLCALLCALLCALLCALLCALLCALLCALLLJMPL4:CLRCLRLJMP

CHENGFACHUFABCDDPLYDPLYDPLYDPLYDPLYDPLYDPLYDPLYDPLYDPLYDPLYDPLYDPLYDPLYDPLYDPLYMAINTR1EX1MAIN

;接收成功后，就调用双字节乘法模块;调用双字节除法模块;BCD码转换模块;屡次调用显示子程序，保证显示稳定;MAIN连续循环;T1;关闭外部中断;MAIN连续循环0断子程序:SUB_1:CLRTR1;T1CLREX1;关闭外部中断SETBF0;1MOVR0,TH1;8R0MOVR1,TL1;8R1RETI;乘法模块CHENGFA:MOVA,R1MOVB,#11HMULABMOVR4,AMOVR3,BMOVA,R0MOVB,#11HMULABADDA,R3MOVR3,AMOVA,BADDCA,#00HMOVR2,ARET;除法模块CHUFA:MOV MOV MOV B,#24MOV R5,#0MOV MOV COM: CLR CMOV A,R4RLC AMOV R4,AMOV A,R3RLC AMOV R3,AMOV A,R2RLC AMOV R2,AMOV A,R6RLC AMOV R6,AMOV A,R5RLC AMOV R5,ACLR CMOV SUBB MOV R7,A ;暂存差值MOV SUBB A,0JC NEXTINCR4MOV R5,AMOV A,R7MOV R6,ANEXT:DJNZ MOV A,R3MOV R0,AMOV A,R4MOV RET;BCD码转换模块:BCD: MOVR2,#0MOVR3,#0MOVR5,#16LOOP:CLR CMOV A,R1RLC AMOV MOV A,R0RLC AMOV R0,AMOV A,R3ADDCA,R3DAAMOV R3,AMOVA,R2ADDCA,R2DAAMOV R2,ADJNZ MOV B,#16MOV A,R3DIV ABMOV MOV31H,AMOV32H,BRET;显示模块:DPLY:MOVR1,#11111110BMOVDPTR,#TAB ;DPTRMOVR0,#30H ;R0MOVA,@R0 ;AMOVCA,@A+DPTR ;查表，查取