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最新倒車雷達超聲波測距畢業(yè)設(shè)計(編輯修改稿)

2026-07-23 13:23 本頁面

　

【文章內(nèi)容簡介】代碼。程序主要分為主程序和中斷程序。主程序包括初始化單片機STC89C5超聲波的發(fā)出和接收、距離的計算、按鍵電路的設(shè)置、距離的顯示和蜂鳴器的報警等。主程序設(shè)計主程序是初始化單片機STC89C52，然后置1回波接收位。，并且開啟定時器T0開始計時。這時調(diào)動計算子程序根據(jù)記錄的T0時間計算距離，計算完成后，調(diào)用子程序顯示距離。與此同時，調(diào)用聲音處理程序進行蜂鳴器的報警。主程序根據(jù)反射回來的信號繼續(xù)工作，如果回波標志位為0則說明成功接收到了回波信號，這時開始置位并且發(fā)送一個低電平到發(fā)射電路，就這樣不停的循環(huán)，實現(xiàn)測距功能。根據(jù)以上描述主程序的流程圖如圖41所示。開始系統(tǒng)初始化超聲波模塊復(fù)位發(fā)射超聲波并啟動T0開中斷接收到回波的同時中斷停止計算測量距離顯示距離同時蜂鳴器報警報警延時圖41 主程序流程圖中斷處理程序負責(zé)計算距離的程序是中斷處理程序。根據(jù)前面的分析，當接收電路接收到回波信號以后。這時轉(zhuǎn)入中斷處理程序，定時器T0以及外部中斷0就立刻關(guān)閉。讀取時間值，并給接收回波的標志位清零。本設(shè)計的中斷處理程序的程序流程圖如圖42所示。計時停止指定的報警聲開啟中斷關(guān)閉返回距離計算處理顯示距離并根據(jù)距離判斷是否報警YN圖42 中斷處理程序流程圖在中斷處理程序中，對于距離的計算是比較關(guān)鍵的。先從定時器T0那里讀取時間值，再根據(jù)公式計算出距離，最后在實現(xiàn)各模塊的功能。距離的計算及顯示電路的設(shè)計根據(jù)公式S=17N/1000=N(cm)，可以看出來求出距離的關(guān)鍵是N值，也就是定時器T0計數(shù)的次數(shù)。當接收探頭接收到回波信號時，這時，定時器停止工作，并且提取定時器計數(shù)的次數(shù)N,計算出距離。本次設(shè)計采用的掃描方式為簡單實用的動態(tài)掃描，用四位共陽極的連接方式連接數(shù)碼管顯示距離。單片機的P2口和數(shù)碼管進行段的動態(tài)掃描，因為距離的顯示是在變化不固定的，所以數(shù)碼管的顯示過程是在外部中斷后進行的。報警電路的設(shè)計主程序根據(jù)計算公式算出與被測物體的距離，通過數(shù)碼管顯示，并且調(diào)用報警子程序控制蜂鳴器進行報警。按鍵電路的設(shè)計當按下k1鍵位，進入設(shè)置模式，默認的報警距離在數(shù)碼管上進行顯示，每按k2一次顯示距離增加十厘米，每按下k3一次顯示距離減少十厘米，設(shè)置好新的報警距離后再次按下k1鍵位時，單片機自動計算顯示距離是否小于新設(shè)置的報警距離，如果小于蜂鳴器開始報警。按鍵電路程序流程如圖43所示。按下菜單鍵重新設(shè)置報警距離距離增加距離減少再次按下菜單鍵設(shè)置完成計算距離顯示距離是否報警圖 43 按鍵電路程序流程圖第5章硬件的組裝及調(diào)試本次超聲波測距的設(shè)計以HRSR04超聲波模塊為主體，中心頻率為40 kH。硬件的連接及焊接如下：單片機的P2口（P20～P27）對應(yīng)焊接到數(shù)碼管的a、b、c、d、e、f、g、dp，進行段動態(tài)掃描。P1口（P11～P13）控制數(shù)碼管的片選段。P30和P31分別接到超聲波模塊的Echo、Trig 端口。報警電路引腳接到單片機P36端口。測量到一本書的距離，實際距離為38cm，測得距離為37cm，誤差的范圍在1cm～2cm，比較穩(wěn)定，實際測距情況如圖51所示。圖51 測量情況顯示按下菜單鍵位，重新設(shè)置報警距離,報警距離為80cm。實際距離為95cm,測得的距離為94cm,蜂鳴器開始報警，如圖52所示。圖52 測量情況在現(xiàn)實測距中，測量值與真實值誤差產(chǎn)生的原因分析：可能與被測物體的橫截面積大小有關(guān)。被測物體橫截面太小，超聲波信號不能被完全的反射回來。可能與被測物體的光滑程度有光。表面不平滑的物體容易使信號散射開來，接收探頭接收到的信號變?nèi)酢? 結(jié)論從開學(xué)的選題到現(xiàn)在做畢業(yè)設(shè)計完成的幾個月時間里，此次課題的選著從開始的不了解到現(xiàn)在實物焊接成功以及論文的完成，我學(xué)習(xí)到了很多知識，讓我了解從理論到實踐過程的艱辛。在設(shè)計的這段時間里，從剛開始思考到課題的完成，每一步都在努力的做到最好。對大學(xué)四年的學(xué)習(xí)做了一次比較全面的檢練。根據(jù)任務(wù)書的要求與實際結(jié)合，本次設(shè)計以單片機STC89C52為主，采用HRSR04超聲波集成模塊對超聲波的發(fā)射和接收，利用四位數(shù)碼管和和蜂鳴器進行顯示和報警。并且設(shè)置了按鍵電路方便的對報警距離進行修改。做出來的實物基本滿足任務(wù)要求，但在調(diào)試過程中發(fā)現(xiàn)了一下幾個問題：環(huán)境的溫度對距離的測量有影響，當我在陽光下和在陰涼處對同一距離測出來的數(shù)值不一樣。查看有關(guān)資料，對于溫度的影響，在設(shè)計中可以考慮加上溫度補償模塊。被測物體表面的材質(zhì)不同也影響距離的測定，幾次結(jié)果表明：表面粗糙的物體比表面光滑的物體引起的誤差更大。可能粗糙的表面信號散射開，這樣接收到的回波信號弱，因此產(chǎn)生誤差。通過上網(wǎng)了解，影響誤差的還有可能是余波信號的影響。在測距時，有一部分聲波沒通過反射直接傳到接收探頭那里。這種余波的印象對測距的影響還是挺大的。單這種干擾可以通過軟件算法的方法去除。致謝本次畢業(yè)設(shè)計論文在老師的耐心指導(dǎo)下，總算完成老師的治學(xué)敬業(yè)態(tài)度讓我很感動，很感謝老師的辛苦付出，讓我的大學(xué)四年畫上了一個完美的句號。在本次設(shè)計中，老師不斷的對我的設(shè)計提出很多疑問，讓我能在這方面更加深入的思考，并且在我不知所措時，認真仔細的指導(dǎo)我解決問題，這才使得設(shè)計的課題能夠順利完成。同時還要感謝教過我指導(dǎo)我的所有老師，你們在我大學(xué)的四年里扮演了重要的角色。你們給予我的不僅是知識，還有以后出入社會的優(yōu)秀品質(zhì)。謝謝你們的建議與忠告，讓我對即將踏入的社會有了自信和目標。謝謝身邊的朋友，大學(xué)里的每一步都有你們的印記。參考文獻[1] Y. S. Huang M. S. Young．An Accurate Ultrasonic Distance Measurement System with Self Temperature Compensation[J]．Instrumentation science amp。 technology．2009，37(01)：2229.[2] +系列單片機指南[DB/OL]., 2005625.[3] 王安敏,[J]．儀表技術(shù)與傳感器．2006(06)：4449[4] 戴曰章,[J]．計量與測試技術(shù)．2005(02)：1718[5] 吳超,[J]．(10)：6568[6] [J]．可編程控制器與工廠自動化．2008(09)：161

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