TOP14【毕业设计】超声波测距器设计.doc文档免费在线阅读

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。

声速确定后，只要测得超声波往返时间，即可求得距离。

在系统加入温度传感器来监测环境温度，可进行温度被偿。

这里可以用测量环境温度，根据不同的环境温度确定声速提高测距的稳定性。

为了增强系统的可靠性，应在软硬件上采用抗干扰措施。

不同温度下的超声波声速表温度声速主程序主程序首先对系统环境初始化，设置定时器工作模式为位的定时计数器模式，置位总中断允许位并给显示端口和清。

然后调用超声波发生子程序送出个超声波脉冲，为避免超声波从发射器直接传送到接收器引起的直接波触发，需延迟这也就是测距器会有个最小可测距离的原因后，才打开外中断接收返回的超声波信号。

由于采用的晶振，机器周期为，当主程序检测到接收成功的标志统加入温度传感器来监测环境温度，可进行温度被偿。

这里可以用测量环境温度，根据不同的环境温度确定声速提高测距的稳定性。

为了增强系统的可靠性，应在软硬件上采用抗干扰措施。

不同温度下的超声波声速表温为声速，为声波来回所用的时间声速与温度有关，如温度变化不大，则可认为声速是基本不变的。

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。

声速确定后，只要测得超声波往返时间，即可求得距离。

在系来，就被超声波接收器所接受。

这样只要计算出发生信号到接受返回信号所用的时间，就可算出超声波发生器与反射物体的距离。

距离计算公式为被测物与测距器的距离，为声波的来回路程，超声波测距器的算法，主程序，超声波发射子程序和超声波接受中断程序逐介绍。

超声波测距器的算法设计下图示意了超声波测距的原理，即超声波发生器在时刻发出的个超声波信号，当超声波遇到被测物体后反射回件部分主要由主程序超声波发生子程序超声波接收中断程序及显示子程序等部分。

系统硬件电路设计三系统程序设计超声波测距软件设计主要由主程序，超声波发射子程序，超声波接受中断程序及显示子程序组成。

下面对器来控制超声波的发送，然后单片机不停的检测引脚，当引脚的电平由高电平变为低电平时就认为超声波已经返回。

计数器所计的数据就是超声波所经历的时间，通过换算就可以得到传感器与障碍物之间的距离。

软系统设计框图三系统组成硬件部分主要由单片机系统及显示电路超声波发射电路和超声波检测接收电路三部分组成。

采用来实现对红外接收芯片和系列超声波转换模块的控制。

单片机通过引脚经反相输入线对应相连。

口与输入端相连，端接地，保证数据现畅通。

的和相与后接，使得或有效时，输入←，其它时间处于输出。

超声波测距器信号由向传输接收，信号由向传输发送当为高电平时，均为高阻态。

由于口始终输出地址的高位，接口时的三态控制端和接地，口与驱动器同相三态双向总线收发器，可双向传输数据。

还具有双向三态功能，既可以输出，也可以输入数据。

当单片机的口总线负载达到或超过最大负载能力时，必须接入等总线驱动器。

当片选端低电平有效时效时为低电平，由端控制驱动方向为时方向从左到右输出允许，为时方向从右到左输入允许。

和的引脚图如是我们常用的芯片，用来驱动或者其他的设备，它是路总线驱动器和经常用作三态数据缓冲器，为单向三态数据缓冲器，而为双向三态数据缓冲器。

单向的内部有个三态驱动器，分成两组，分别由控制端和控制双向的有个三态驱动器，每个方向个。

在控制端有电式超声波换能器来实现。

根据设计要求并综合各方面因素，可以采用单片机作为主控制器，用动态扫描法实现数字显示，超声波驱动信号用单片机的定时器完成，超声波测距器的系统框图如下图所示引脚图超声波检测距离，设计比较方便，计算处理也较简单，并且在测量精度方面也能达到要求。

超声波发生器可以分为两类类是用电气方式产生超声波，类是用机械方式产生超声波。

本课题属于近距离测量，可以采用常用的压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。

由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播距离远，因而超声波可以用于距离的测量。

利用从发射到遇到障碍物返回所经历的时间，再乘以超声波的速度就得到二倍的声源与障碍物之间的距离。

测量距离的方法有很多种，短距离的可以用尺，远距离的有激光测距等，超声波测距适用于高精度的中长距离测量。

因为超声电能和超声波相互转化，即在发射超声波的时候，将电能转换，发射超声波而在收到回波的时候，则将超声振动转换成电信号。

超声波测距的原理般采用渡越时间法。

首先测出超声波从电能和超声波相互转化，即在发射超声波的时候，将电能转换，发射超声波而在收到回波的时候，则将超声振动转换成电信号。

超声波测距的原理般采用渡越时间法。

首先测出超声波从发射到遇到障碍物返回所经历的时间，再乘以超声波的速度就得到二倍的声源与障碍物之间的距离。

测量距离的方法有很多种，短距离的可以用尺，远距离的有激光测距等，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。

由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播距离远，因而超声波可以用于距离的测量。

利用超声波检测距离，设计比较方便，计算处理也较简单，并且在测量精度方面也能达到要求。

超声波发生器可以分为两类类是用电气方式产生超声波，类是用机械方式产生超声波。

本课题属于近距离测量，可以采用常用的压电式超声波换能器来实现。

根据设计要求并综合各方面因素，可以采用单片机作为主控制器，用动态扫描法实现数字显示，超声波驱动信号用单片机的定时器完成，超声波测距器的系统框图如下图所示引脚图总线驱动器和经常用作三态数据缓冲器，为单向三态数据缓冲器，而为双向三态数据缓冲器。

单向的内部有个三态驱动器，分成两组，分别由控制端和控制双向的有个三态驱动器，每个方向个。

在控制端有效时为低电平，由端控制驱动方向为时方向从左到右输出允许，为时方向从右到左输入允许。

和的引脚图如是我们常用的芯片，用来驱动或者其他的设备，它是路同相三态双向总线收发器，可双向传输数据。

还具有双向三态功能，既可以输出，也可以输入数据。

当单片机的口总线负载达到或超过最大负载能力时，必须接入等总线驱动器。

当片选端低电平有效时信号由向传输接收，信号由向传输发送当为高电平时，均为高阻态。

由于口始终输出地址的高位，接口时的三态控制端和接地，口与驱动器输入线对应相连。

口与输入端相连，端接地，保证数据现畅通。

的和相与后接，使得或有效时，输入←，其它时间处于输出。

超声波测距器系统设计框图三系统组成硬件部分主要由单片机系统及显示电路超声波发射电路和超声波检测接收电路三部分组成。

采用来实现对红外接收芯片和系列超声波转换模块的控制。

单片机通过引脚经反相器来控制超声波的发送，然后单片机不停的检测引脚，当引脚的电平由高电平变为低电平时就认为超声波已经返回。

计数器所计的数据就是超声波所经历的时间，通过换算就可以得到传感器与障碍物之间的距离。

软件部分主要由主程序超声波发生子程序超声波接收中断程序及显示子程序等部分。

系统硬件电路设计三系统程序设计超声波测距软件设计主要由主程序，超声波发射子程序，超声波接受中断程序及显示子程序组成。

下面对超声波测距器的算法，主程序，超声波发射子程序和超声波接受中断程序逐介绍。

超声波测距器的算法设计下图示意了超声波测距的原理，即超声波发生器在时刻发出的个超声波信号，当超声波遇到被测物体后反射回来，就被超声波接收器所接受。

这样只要计算出发生信号到接受返回信号所用的时间，就可算出超声波发生器与反射物体的距离。

距离计算公式为被测物与测距器的距离，为声波的来回路程，为声速，为声波来回所用的时间声速与温度有关，如温度变化不大，则可认为声速是基本不变的。

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。

声速确定后，只要测得超声波往返时间，即可求得距离。

在系统加入温度传感器来监测环境温度，可进行温度被偿。

这里可以用测量环境温度，根据不同的环境温度确定声速提高测距的稳定性。

为了增强系统的可靠性，应在软硬件上采用抗干扰措施。

不同温度下的超声波声速表温度声速主程序主程序首先对系统环境初始化，设置定时器工作模式为位的定时计数器模式，置位总中断允许位并给显示端口和清。

然后调用超声波发生子程序送出个超声波脉冲，为避免超声波从发射器直接传送到接收器引起的直接波触发，需延迟这也就是测距器会有个最小可测距离的原因后，才打开外中断接收返回的超声波信号。

由于采用的晶振，机器周期为，当主程序检测到接收成功的标志位后，将计数器中的数即超声波来回所用的时间按下式计算即可测得被测物体与测距仪之间的距离，设计时取时的声速为则有其中为计数器的计数值测出距离后结果将以十进制码方式，然后再发超声波脉冲重复测量过程。

超声波发生子程序和超声波接收中断程序超声波发生子程序的作用是通过端口发送个左右的超声波信号频率约的方波，脉冲宽度为左右，同时把计数器打开进行计时。

超声波测距器主程序利用外中断检测返回超声波信号，旦接收到返回超声波信号引脚出现低电平，立即进入中断程序。

进入该中断后就立即关闭计时器停止计时，并将测距成功标志字赋值。

如果当计时器溢出时还未检测到超声波返回信号，则定时器溢出中断将外中断关闭，并将测距成功标志字赋值以表示此次测距不成功。

四总结软硬件调试及性能超声波测距仪的制作和调试，其中超声波发射和接收采用的超声波换能器发射和接收，中心频率为围为，测距仪最大误差不超过。

系统调试完后应对测量误差和重复致性进行多次实验分析，不断优化系统使其达到实际使用的测量要求。

后续工作需实验后才能验证根据参考电路和集成的电路器件测距范围有限以内为好。

程序清单以下是用汇编语言编写的超声波测距控制源程序采用晶