基于51單片機的超聲波測距模塊設(shè)計(已修改)

　

【正文】 Q260046902 專業(yè)做論文西南科技大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）題目名稱：基于 51 單片機的超聲波測距模塊設(shè)計年 級：2022 級 ■本科 □專科學(xué)生學(xué)號：20225095學(xué)生姓名：時余春 指導(dǎo)教師：何宏森 胡天鏈學(xué)生單位：信息工程學(xué)院 技術(shù)職稱：講師學(xué)生專業(yè)：生物醫(yī)學(xué)工程 教師單位：信息工程學(xué)院西 南 科 技 大 學(xué) 教 務(wù) 處 制西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 I基于 51 單片機的超聲波測距模塊設(shè)計摘要：本文介紹了一種基于單片機的脈沖反射式超聲波測距模塊。該模塊以空氣中超聲波的傳播速度為確定條件，利用反射超聲波測量待測距離。論文概述了超聲檢測的發(fā)展及基本原理，介紹超聲波傳感器的原理及特性。對于測距系統(tǒng)的一些主要參數(shù)進行了討論。并且在介紹超聲測距系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，提出了系統(tǒng)的總體構(gòu)成。針對測距系統(tǒng)發(fā)射、接收、檢測、顯示部分的總體設(shè)計方案進行了論證。進一步介紹了單片機 AT89C51 在系統(tǒng)中的應(yīng)用，分析了系統(tǒng)各部分的硬件及軟件實現(xiàn)。最后利用測距系統(tǒng)進行驗證。實驗表明，各主要波形及技術(shù)指標(biāo)均達到設(shè)計要求。該系統(tǒng)對室內(nèi)有限范圍的距離測量具有較高的精度和可靠性，最后文中分析了誤差產(chǎn)生的原因及如何對系統(tǒng)進行完善。關(guān)鍵詞：51 單片機；超聲波；測距西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 IIDesign of Ultrasonic Distance Measurement Based on AT89C51 MCUAbstract: The thesis introduces a kind of singlepulserefection ultrasonic distance meter system module in detail based on Microcontroller. The system could measure certain distance with the reflected wave on condition in which the speed of transmitting wave is fixed. This paper summarizes the development and foundational principle of ultrasonic detections. Then it presents the theory and characters of ultrasonic sensor. At the same time, it discusses a number of main technical parameters. Moreover, it proposes the whole structure of the system by introducing the function of ultrasonic distance meter. And then the transmission receiver, detection, display scheme of this distance meter system is demonstrated. Specially, after the application of AT89C51 microcontroller, it analyzes the hardware and soft ware realization of each part in this system. At last the result and error analysis of the experiments is presented. It is proved by experiments that the design of the system is provided with high accuracy and reliability. In the end, the further measures of modification are presented.Keywords: AT89C51 MCU, ultrasonic, distance measurer 西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 III目 錄第 1 章 緒論 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1 課題背景 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1 機器人感知系統(tǒng)研究現(xiàn)況 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1 傳感器技術(shù)概況 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????1 課題目的及意義 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2 課題設(shè)計研究范圍及成果 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????2第 2 章 超聲波傳感器模塊測距方案分析 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????3 超聲波與超聲波的應(yīng)用 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????3 超聲波傳感器 ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????4 超聲波傳感器的原理及結(jié)構(gòu) ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????4 超聲波傳感器的分類 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????6 超聲波發(fā)射器 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????7 超聲波接收器 ?????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????8 系統(tǒng)主要參數(shù)考慮 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????10 傳感器的指向角 θ????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????10 聲速 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????10 測量盲區(qū) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????10 超聲波傳感器模塊設(shè)計原理 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11 典型的超聲波傳感器測距模塊 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????11第 3 章 超聲波傳感器測距模塊的硬件設(shè)計 ??????????????????????????????????????????????????????????????????13 超聲波傳感器測距模塊的總體 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????13 超聲波傳感器測距模塊的設(shè)計難點及解決方法 ??????????????????????????????????????????????????14 提高測距精度的依據(jù) ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????15 系統(tǒng)設(shè)計干擾問題及其解決方法 ???????????????????????????????????????????????????????????????????15 硬件電路設(shè)計說明 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????15 發(fā)射部分 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????16西南科技大學(xué)本科生畢業(yè)論文 IV 接收部分 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????16 測溫部分 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????16 超聲波測距模塊 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????16 主要器件選擇及其簡介 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????16 LM358 運放簡介 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????16 溫度傳感器 DS18B20??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????17 AT89C51 單片機簡介 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????19 硬件電路的具體設(shè)計 ??????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????20 電源的設(shè)計 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????20 超聲波發(fā)生電路 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????21 超聲波回波接收檢測 ???????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????????22 溫度補償電路 ??????????????????????????????????????????????