超声波回声测距系统-单片机课程设计 ㊣ 精品文档 值得下载

示波器观察接收传感器两端是否有信号。

软件调试编写程序，进行语法检查和逻辑检查使其能够通过编译。

在这个过程中，建议不要放过任何个警告信息。

找到个切入点。

对于本系统来说，为了能够看到程序的运行情况，最好的方法就是首先加载显示程序，这就是软件加载的切入点。

因为，做好显示程序之后，我们就可以通过显示器对程序运行情况进行监控。

然后将各个功能模块按照逻辑关系顺序逐个加载，加载个测试次。

可以通过添加赋值和显示语句来观察程序执行情况。

实验证明，在个简单的人机接口程序的基础上扩展的方法是种很好的方法，尤其对于复杂的程序，这点尤为重要。

整体调试当把静态显示程序的软硬件调好之后，加入的方波信号定时中断程序，编译连接生成文件后，用示波器测口的输出波形，是否为所需要频率的波形。

直至有所需要的波形为止。

接着把速度和距离计算程序以及其他子程序逐个调好之后，再把所有的程序与硬件电路进行联调，直至没问题为止。

到此，整体调试完毕。

总结超声波方法作为非接触测量，已经在很多领域得到应用。

实验证明，系统在空气中测量范围为超声波能够被反射回来，米左右，测量时要求被测表面比较光滑平坦，确保并被探头接收。

在实验中，对范围进行测量，经误差补偿后最大误差达。

线性度，稳定性和重复性都比较好。

另外本系统采用了新型振动模式超声波探头抗干扰电路单片机系统以及合理软件算法，使得本系统与其他仪器比较，具有系列突出优点采用了国产的超声波空气传感器作探头，体积小，灵敏度高，安装简单，使用方便，转换效率也比较高。

发射探头的频率信号来自单片机系统，准确稳定可靠，而且可以随时通过软件编程改变频率，以驱动相应发射探头。

接收到的超声波信号转换成电信号后，通过放大和滤波电路，噪音干扰得到抑制，防止误动作中断函数参考文献王迎旭等单片机原理及及应用版机械工业出版社，胡汉才单片机原理及其接口技术版清华大学出版社，戴灿金单片机及其语言程序设计开发实例清华大学出版社，课程设计评分标准环节项目评价优良中及格不及格实践环节设计方案合理性与创造性开发板焊接及其调试完成情况硬件设计或软件编程完成情况硬件测试或软件调试结果解决问题能力及答辩情况纪律和出勤情况设计报告设计报告内容完整规范，图纸正确清晰，设计步骤规范正确，设计结果可行综合评价课程设计成绩评定为优良中及格不及格指导老师签名日期高了可靠性。

采用了单片机，使系统体积小，重量轻，加强了灵活性和可靠性，修改调试定标都方便。

系统软件中采用合理算法，提高了精度，可同时实现系统误差修正。

采用非接触式测量方式，不影响被测表面，对比较光滑表面均可测量，应用范围广。

经过在这几个月毕业设计的学习和工作中，遇到了很多困难，导师的精心指导和培养使我在各个方面都受益非浅，在分析问题解决问题及独立工作的能力有了很大的提高。

在此期间，老师提出了很多有益的建议并给予我很大帮助。

在本文的课题研究及写作过程中，也给予了大力支持。

附录原理图图附图附附录程序清单延时函数，显示函数主函数距离计算本固定与距离成正比，测量电压即可测得距离测量输出脉冲的宽度，即发射超声波与接收超声波的时间间隔，故被测距离为。

本测量电路采用第二种方案。

由于超声波的声速与温度有关，如果温度变化不大，则可认为声速基本不变。

如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法加以校正。

超声波测距适用于高精度的中长距离测量。

因为超声波在标准空气中的传播速度为米秒，由单片机负责计时，单片机使用晶振，所以此系统的测量精度理论上可以达到毫米级。

整体设计本设计采用以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方法。

整个电路采用模块化设计，由主程序，预置子程序，发射子程序，接受子程序和显示子程序组成，各探头的信号经单片机综合分析处理，实现超声波测距仪的各种功能。

在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现乐各个功能模块。

第章系统方案设计系统设计对于超声波测距的系统，如下框图，包括主程序，预置子程序，发射子程序，接受子程序和显示子程序组成，功能实现如图所示。

是否图开始系统初始化定时器计时发送超声波接受超声波结束超出范围计算第章系统硬件电路设计系统结构框图本设计采用单片机为控制核心，实现超声波测距仪的基本测量功能。

超声波硬件框图如图所示图系统电路图单片机图单片机接受电路发射电路按键控制数码管显示电源接受电路图发射电路图数码管显示图系统硬件实物图是种低功耗高性能位微控制器，具有在系统可编程存储器。

在单芯片上，拥有灵巧的位和在系统可编程，使得为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活超有效的解决方案。

具有以下标准功能字节，字节，位口线，看门狗定时器，内置，复位电路，三个位定时器计数器，个向量级中断结构，全双工串行口。

另外可降至添加到，如图所示。

图接下来就可以编辑程序，如图所示。

图编辑工程和编译在进行前期的准备工作后，就可以进行编辑工程，敲入代码，完成对工程的编辑。

按照模块进行编辑，方便省事。

在编辑主函数时，要申明子函数的调用，对各个子程序进行合理调用。

工程编辑完成后，就可以对文件编译运行，按照软件提醒，对工程进行修改，逐查找问题所在并进行修改，直至程序无警告如图所示。

还要对程序进行反复查找，分别对主函数调用子程序以及函数间的逻辑进行核查。

完成工程。

图烧录程序编辑完成程序后，就可以将程序经烧录到单片机中，如图所示。

图第章系统调试与仿真在系统的调试过程中更应该重视调试方法，这点对于个漏洞很多或者很隐蔽的系统尤其重要。

不重视调试方法很有可能导致在出现问题的时候不知道从何处下手。

调试过程最能考验个人对于整个系统的了解程度知识的广度分析问题的能力与耐性。

软件的调试步骤与硬件的调试步骤是不同的，但所遵循的原则是样的，都是从整体到局部再到整体。

具体说来，首先是从整体上把握这个系统，弄清楚系统各个模块的实现细节以及模块之间的联系，找出容易出错的地方和相应测试点然后对各个模块进行独立测试，观察其工作情况，尽早排除模块内部的问题。

最后将模块连接起来进行整机调试，这时出现的问题大多是模块之间的接口如硬件中的负载效应，软件中的参数传递不匹配或者是由于模块的独立性不高资源冲突造成的。

硬件调试对于软硬件互相结合的系统来说，要想实现系统功能，首先就要建立个无错的硬件系统。

在电气部分设计过程中，尽可能将设计好的每个电路模块在面包板上进行电模拟，观察其功能实现情况，测量关键点的电压值，然后根据试验结果适当修改电路参数，使其达到期望的结果输出。

调试超声波发射传感器有无信号输出。

先用示波器观察单片机口是否输出的方波信号，再观察超声波发射传感器两端的信号是否是的方波信号，并且观察是否有失真。

如果信号正常则表示发射电路良好。

静态逻辑操作，支持种软件可选择节电模式。

空闲模式下，停止工作，允许定时器计数器串口中断继续工作。

掉电保护方式下，内容被保存，振荡器被冻结，单片机切工作停止，直到下个中断或硬件复位为止。

最高运作频率，可选。

单片机系统里都有晶振，在单片机系统里晶振作用非常大，全程叫晶体振荡器，他结合单片机内部电路产生单片机所需的时钟频率，单片机晶振提供的时钟频率越高，那么单片机运行速度就越快，单片接的切指令的执行都是建立在单片机晶振提供的时钟频率。

在通常工作条件下，普通的晶振频率绝对精度可达百万分之五十。

高级的精度更高。

有些晶振还可以由外加电压在定范围内调整频率，称为压控振荡器。

晶振用种能把电能和机械能相互转化的晶体在共振的状态下工作，以提供稳定，精确的单频振荡。

如图所示，为硬件开发板事物电路图，其中包括单片机芯片指示灯数码显示管蜂鸣器按键输入输出接口串行接口等。

图第章系统软件设计系统软件介绍是美国公司出品的系列兼容单片机语言软件开发系统，与汇编相比，语言在功能上结构性可读性可维护性上有明显的优势，因而易学易用。

提供了包括编译器宏汇编连接器库管理和个功能强大的仿真调试器等在内的完整开发方案，通过个集成开发环境将这些部分组合在起。

运行软件需要等操作系统。

如果你使用语言编程，那么几乎就是你的不二之选，即使不使用语言而仅用汇编语言编程，其方便易用的集成环境强大的软件仿真调试工具也会令你事半功倍。

软件使用新建工程如图所示，先打开软件，点击新建个工程。

图新建工程后，需要建个文件夹保存文件，如图所示。

图新建文件夹保存文件后，选择使用的单片机，如图所示。

图然后新建个文件，保存后，将文单片机接受电路