超声波测距仪毕业论文

姓名王延大

专业班级 12电子4班

论文名称智能遥控小车指导教师梁召峰

毕业设计（论文）任务书

专业（班）： 13电子1班：仕泓?课题名称、主要容和基本要求

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答辩委员会主任签名：

目录

摘要 (6)

Abstract ................................................... 错误!未定义书签。第一章方案的论证. (7)

1.1AVR单片机的选择 (7)

1.1.1 AVR单片机用于智能小车的优点： (7)

1.1.2 AVR单片机用于智能小车的缺点： (7)

1.2 C51单片机的选择 (7)

1.2.1 STC89C52单片机简介工作原理： (7)

1.2.2 C51单片机用于智能小车的优点： (7)

1.2.3 C51单片机用于智能小车的缺点： (8)

1.2.4 C51单片机用领域： (8)

1.3选题的原因及结果 (9)

第二章系统硬件设计 (10)

2.1系统硬件的总体设计 (10)

2.1.1系统硬件总体框图 (10)

2.1.2各个组成模块 (10)

2.1.3总体电路原理图...................................... 错误!未定义书签。

2.2 遥控电路设计........................................... 错误!未定义书签。

2.2.1驱动电路............................................ 错误!未定义书签。

第三章系统软件设计 (17)

3.1主程序框图： (17)

3.2电机驱动程序 (19)

3.4避障模块、避障框图 (30)

第四章系统调试 (34)

4．1 测试工具： (34)

4.2 PCB的设计制作与安装 (34)

4.3 调试过程 (34)

结束语 (35)

致 (35)

参考文献 (36)

摘要

超声波具有指向性强，能量消耗缓慢，传播距离较远等优点，所以，在利用传感器技术和自动控制技术相结合的测距方案中，超声波测距是目前应用最普遍的一种，它广泛应用于防盗、倒车雷达、水位测量、建筑施工工地以及一些工业现场。

本文主要是根据超声波传感器的原理和特性，利用传输中距离与时间的关系，计算从超声波发出到途中遇到障碍物反射回来的往返时间，然后利用有关参数，由距离计算公式算出所测距离，此次设计采用AT89C51单片机为核心器件，形成相应的测距电路，信号处理电路，自行编制单片机控制程序，并进行硬件调试、软件调试，最后进行软硬件联调，达到性能要求。

该测距仪主要由超声波发射器电路、超声波接收器电路、单片机控制电路、环境温度检测电路及显示电路构成。

关键词：超声波测距，51单片机，传感器，LED显示屏等

前言

随着我国汽车产业的高速发展，我国已开始进入私家车时代，而随之增加的是交通事故的发生的频率。为了提高汽车运行的安全性，倒车雷达预警系统的问世不仅受到了广大顾客的青睐，也使电子产业成汽车行业中的新兴热点。尤其是近年来倒车雷达受到了商家的热捧，

很多防盗器的生产商纷纷涉足倒车雷达，使得我国汽车电子行业逐渐繁荣起来，倒车雷达俨然形成一个较大的商机，市场也开始呈现出一派竞争的态势。倒车雷达系统经历了三个阶段，六代技术的改良。最早的是倒车防撞仪，功能单一只能测试车后限定围的障碍物，然后发出警报。慢慢的倒车雷达发展到可以根据距离远近程度分段报警。前两个阶段的倒车雷达一般采用集成电路，所以功能比较单一。

随着人们对汽车驾驶辅助系统易用性要求的提高，以及单片机价格不断下降和汽车电子系统网络化发展的要求，新型的倒车雷达都是以单片机为核心的智能测距传感系统。要求倒车雷达连续测距并显示障碍物距离，并采用不同间歇鸣叫频率的声音报警提示距离，让驾驶员全神贯注地注视场景。汽车电子系统网络化发展还要求作为驾驶辅助系统子系统的倒车雷达具有通信功能，能够把数据发送到汽车总线上。如最为先进的倒车雷达系统为智能可视倒车雷达系统，它在车尾部装上针孔摄像头，倒车时可以在显示屏上显示车后的真实图像。而倒车雷达控制系统的核心部分就是超声波测距仪的研制。因此，设计好的超声波测距仪就显得非常重要了。这就是我设计超声波测距仪的意义。

第一章方案的论证

1.1AVR单片机的选择

1.1.1 AVR单片机用于超声波测距仪的优点：

1)高可靠性、作用强、低功耗和低价位。

2)多种频率的部RC振荡器、上电自动复位、看门狗、启动延时等作用，零外围电路也可以工作。

3)在相同的系统时钟下AVR运行速度最快。

1.1.2 AVR单片机用于超声波测距仪的缺点：

1）功能寄存器多，不适合初学者。

2）供货不稳定，导致价格起伏波动较大，对于长期产品的成本核算不利。不过总的说来这几年还是处于价格下降趋势，毕竟是较新的芯片系列。

3）型号较少，且价格在15以下的型号均没有开放总线，对于低成本应用比较困难。

1.2 C51单片机的选择

1.2.1 STC89C52单片机简介工作原理：

STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52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： 8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，置4KB EEPROM，MAX810复位电路，3个16 位定时器/计数器，4个外部中断，一个7向量4级中断结构，在本系统中定时器T0用来测量超声波的传输时间。

1.2.2 C51单片机用于超声波测距仪的优点：

1）集成度高，体积小，简单易操作，可靠性好。

2）性价比高，控制能力强。

3）开发装置多。

4）低功耗，低电压，便于生产便携式产品。