基于51单片机的超声波测距仪
基于51单片机的超声波测距仪设计
自动化技术综合实训报告实训题目：院专班姓学指导教师：实训地点：开课时间：序号 评价内容 分数 序号 评价内容分数1 出勤（10 分）3 实训任务完成情况（50 分） 2 课题难度分值（10 分）4实训总结报告（30 分）实训总成绩： 94 分学生姓名：魏*星实训评分指导教师评语：指导教师（签名）：年月目录第 1章绪论1.1实训的目和要求1.2实训课题设计功能描述………………………………………………………1.3应解决的问题………………………………………………………………第 2章整体设计方案2.1设计原理2.2整体系统设计………………………………………………………………第 3章硬件电路设计3.1电路原理图3.2元件清单……………………………………………………………………3.3重要电路介绍3.3.1复位与晶振电路……………………………………………………3.3.2超声波发射电路……………………………………………………3.3.3超声波接收检测电路………………………………………………3.3.4显示电路第 4章软件设计4.1系统软件设计4.2程序流程图4.3程序设计与调试第 5章制板焊接调试5.1仿真结果与 PCB图5.2焊制电路板、实物运行调试5.3误差分析与校正讨论总结与体会谢词参考文献附录第1章绪论1.1实训的目的和要求生产实训是自动化专业本科生在校期间必须进行的主要实践环节之一，是培养学生工程实践能力、提高学生工程素质的一个重要组成部分。
作为一名工科学生，将来从事自动化及相关工作，为了让我们能尽早的认识社会实践，了解工业生产，提高自己的动手意识，强化个人素质，增强理论联系实际的观念，学校给我们安排了为期两周的专业实训，让我们学到的理论知识和实践联系到一起，为我们以后的走向社会打下一个坚实的基础。
这次实训的主要目的是让大家进一步了解 AT89 系列单片机的引脚、功能，晶振电路、显示电路和信号输入输出电路的设计，熟悉使用 keil 软件和用汇编语言编程完成各种处理和控制，同时学习使用软件对电路进行设计，对项目进行仿真、调试，以及 PCB 板的制作等，最主要的是了解一个小型项目的研发过程，从项目的提出到项目实现需要怎样一步步来完成，项目完成事应该大概掌握以上要求。
基于51单片机的超声波测距报告
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（六）附录 程序清单 ;********************************************
;* 超声波测距器 * ;* 采用 STC 89C54RC+ 12MHZ 晶振 * ;* 采用共阴 LED 显示器 LRM 2011.06.20 * ;******************************************** ;测距范围 7CM-1M，堆栈在 4FH 以上，20H 用于标志 ;显示缓冲单元在 40H-43H，使用内存 44H、45H、46H 用于计算距离 ; VOUT EQU P1.0 ; 红外脉冲输出端口 ; ;******************************************** ;* 中断入口程序 * ;******************************************** ; ORG 0000H LJMP START ORG 0003H ;中断 0 LJMP PINT0 ORG 000BH ;定时器 0 溢出 LJMP INTT0 ORG 0013H ;中断 1 RETI ORG 001BH ;定时器 1 溢出 LJMP INTT1 ORG 0023H ;串行口中断 RETI ORG 002BH RETI ; ;******************************************** ;* 主 程 序 * ;******************************************** ; START: MOV SP,#4FH MOV R0,#40H ;40H-43H 为显示数据存放单元 （40H 为最高位） MOV R7,#0BH CLEARDISP: MOV @R0,#00H INC R0 DJNZ R7,CLEARDISP
基于51单片机超声波测距仪
个性化实验基于51单片机超声波测距器设计摘要传统的测距方法存在不可克服的缺陷。
例如，液面测量就是一种距离测量，传统的电极法是采用差位分布电极，通过给电或脉冲来检测液面，电极由于长期浸泡于水中或其他液体中，利用超声波测量距离就可以解决这些问题，因此超声波测量距离技术在工业控制、勘探测量、机器人定位和安全防范等领域得到了广泛的应用。
本设计以STC89C52单片机为核心控制定时器产生超声波脉冲并计时，计算超声波自发射至接收的往返时间，从而得到实测距离。
并且在数据处理中采用了温度补偿对声速进行调整，用1602液晶显示速度和测量距离。
整个硬件电路有超声波电路、电源电路、显示电路等组成。
个探头的信号经单片机综合分析处理，实现超声波测距器的功能。
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了测距功能。
此系统具有易控制、工作可靠、测距准确度高、可读性强和流程清晰等优点，即过系统扩展和升级，可以有效的解决汽车倒车，建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控。
关键词：STC89C52；超声波；温度补偿；测距目录绪论 (4)设计目的和意义 (4)设计任务和要求 (4)系统方案设计 (5)设计原理 (5)设计框图 (5)主要元器件介绍 (6)STC89C52 (6)LCD1602液晶显示器 (7)HC-SR04超声波模块 (8)DS18B20温度传感器 (10)系统硬件结构设计 (11)单片机电路 (11)LCD显示电路 (11)温度补偿电路 (12)电源电路 (12)系统软件设计 (13)主程序流程 (13)测距流程图 (14)测试 (15)测试结果 (15)误差分析 (15)总结 (16)附录 (17)整体电路图 (17)PCB布线图 (18)实物图........................................................................................................错误!未定义书签。
基于51单片机超声波测距.
一设计要求（1）设计一个以单片机为核心的超声波测距仪，可以应用于汽车倒车、工业现场的位置监控；（2）测量范围在0.50～4.00m，测量精度1cm；（3）测量时与被测物无直接接触，能够清晰稳定地显示测量结果。
二超声波测距系统电路总体设计方案本系统硬件部分由AT89S52控制器、超声波发射电路及接收电路、温度测量电路、声音报警电路和LCD显示电路组成。
汽车行进时LCD显示环境温度，当倒车时，发射和接收电路工作，经过AT89S52数据处理将距离也显示到LCD 上，如果距离小于设定值时，报警电路会鸣叫，提醒司机注意车距。
超声波测距器的系统框图如下图所示：图5 系统设计总框图由单片机AT89S52编程产生10us以上的高电平，由指定引脚输出，就可以在指定接收口等待高电平输出。
一旦有高电平输出，即在模块中经过放大电路，驱动超声波发射探头发射超声波。
发射出去的超声波经障碍物反射回来后，由超声波接收头接收到信号，通过接收电路的处理，指定接收口即变为低电平，读取单片机中定时器的值。
单片机利用声波的传播速度和发射脉冲到接收反射脉冲的时间间隔计算出障碍物的距离，并由单片机控制显示出来。
由时序图可以看出，超声波测距模块的发射端在T0时刻发射方波，同时启动定时器开始计时，当收到回波后，产生一负跳变到单片机中断口，单片机响应中断程序，定时器停止计数。
计算时间差，即可得到超声波在媒介中传播的时间t，由此便可计算出距离。
图6 时序图三超声波发射和接收电路的设计分立元件构成的发射和接收电路容易受到外界的干扰，体积和功耗也比较大。
而集成电路构成的发射和接收电路具有调试简单，可靠性好，抗干扰能力强，体积小，功耗低的优点，所以优先采用集成电路来设计收发电路。
3．1 超声波发射电路超声波发射电路包括超声波产生电路和超声波发射控制电路两部分，可采用软件发生法和硬件方法产生超声波。
在超声波的发射电路的设计中，我们采用电路结构简单的集成电路构成发射电路：图7 由反相器构成的超声波发射电路图7是由反相器74HC04构成的发射电路，用反相器74HC04构成的电路简单，调试容易，易通过软件控制。
基于51单片机超声波测距仪
基于51单片机超声波测距仪基于51单片机的超声波测距仪设计摘要利用超声波进行测距有许多优点比如不受光强度、色彩和电磁场等外界因素的影响，而且超声波传感器的价位较低、结构也较为简单，超声波以声速传播，方便收发与计算。
在汽车倒车雷达、移动机器人的避障、特别是测量距离等许多方面都已有了非常普遍的应用。
本次毕业设计的超声波测距仪是在STC89C51单片机的基础上设计的，在分析和了解了超声波的一些优点和特性后，又查看了利用超声波测距的基本原理。
最后决定使用51单片机系统和超声波传感器共同组成。
设计的超声波测距仪的硬件部分主要包括电源及复位模块、单片机与超声波模块组成的超声波发射模块、超声波接收模块、LED数码显示模块和扩展报警模块。
软件部分主要包括单片机主程序、根据超声波发射与接收计算距离程序、LED距离显示程序、按键控制程序和蜂鸣器报警程序，这样安排使得系统具有模块化的特点。
系统容易进行控制，具有可靠地的性能，具有较高的测量精度，最重要的是能对距离进行实时测量。
关键词：单片机，测距仪，超声波，实时测量Design of Ultrasonic Distance Meter Based on 51 MCMABSTRACTUsing ultrasonic ranging has many advantages for example, from the effects of light intensity, color and electromagnetic field and other external factors and price lower ultrasonic sensors, the structure is simple, ultrasonic sounds velocity, convenient transceiver and calculation. In the car reverse radar, mobile robot obstacle avoidance, especially measuring distance and many other aspects have been very common application.The graduation design of ultrasonic range finder based on STC89C51 MCU design, analysis and understanding of the some advantages and characteristics of ultrasonic and looked at the use of the basic principle of ultrasonic distance measurement. Finally, the composition of the 51 single-chip microcomputer system and ultrasonic sensor is decided.. The design of ultrasonic rangefinder hardware part consists of the power and reset module, SCM and ultrasonic module consists of ultrasonic emission module, ultrasonic receiving module, LED digital display expansion module and alarm module. Software part mainly includes MCU program, according to the ultrasonic transmitting and receiving computing program distance, the distance of LED display program, key control procedures and buzzer alarm procedures, this arrangement enables the system to have the characteristics of modular. The system is easy to control and has the reliable performance, and has the higher accuracy, and the most important is the real-time measurement of the distance.KEY WORDS: Single chip microcomputer，Range finder，Ultrasonic，Real-time measurement目录摘要 (I)目录 (III)第1章绪论 (1)1.1 研究背景 (1)1.2 研究的主要意义 (1)第2章系统电路设计 (3)2.1 系统结构设计 (3)2.2 电路总体设计方案 (3)2.2.1 发射与接收电路设计方案 (3)2.2.2 显示电路设计方案 (5)2.2.3 报警电路设计方案 (6)2.2.4 系统复位电路设计 (6)第3章系统硬件设计 (8)3.1 单片机概述 (8)3.1.1 STC89C51主要性能 (8)3.1.2 STC89C51外部结构及特性 (8)3.1.3 STC89C51内部组成 (11)3.2 超声波测距模块 (12)3.2.1 超声波传感器介绍 (12)3.2.2HC-SR04超声波测距芯片的性能特点 (12)3.2.3 超声波时序图 (15)3.3 驱动显示电路及报警电路 (15)3.3.1LED数码管显示电路 (16)3.3.2 蜂鸣器报警电路 (17)3.4HC-RS04超声波测距原理 (17)3.5 按键设置电路 (18)第4章系统软件设计 (21)4.1 系统主程序 (21)4.2 显示距离子程序 (22)4.3 报警子程序 (22)4.4 按键子程序 (23)第5章系统仿真 (25)5.1 系统仿真环境——Proteus (25)5.2 仿真 (25)5.3 误差及特性分析 (26)结论 (28)谢辞 (29)参考文献 (30)第1章绪论1.1 研究背景超声波测距法是通过超声波测量从已知位置到被测物体表面的距离的利用超声波的方法。
基于51单片机的超声波测距仪设计
基于51单片机的超声波测距仪设计摘要：本方案以stc89c52为核心，通过编程（C语言）来实现该单片机对外围电路的适时控制，并提供给外围电路各种所需的信号和接收超声波反射回来的微小信号，包括频率振荡信号，时钟信号，数据处理信号和显示信号等等。
其核心功能是对距离的检测并实时的进行距离的显示，在检测距离方面通过发射端与接收端的时间差来计算，理论上所测距离与其时间差成线性关系，所以可以通过线性回归统计方法求出实际距离与所求距离的关系。
该电路简化了一些外围电路，任能做到较为精确的测量工作，由于是采用程控操作，所以其移植性和可扩展性还是较好。
在设计时分，分模块进行设计来实现各部分功能，简化了在设计过程中的调试难度。
关键词：超声波测距、单片机控制、液晶显示、距离报警、线性回归Abstract：This program stc89c52 programming (C language) to achieve the timely control of the single-chip peripheral circuits, and made available to the peripheral circuits of the desired signal and receiving the ultrasonic reflected the small signal, including frequency oscillation signal, the clock signal, data signal processing and display signals, and so on. The its core function is to to the detection of pairs the distance and real-time of the carried out the distance the display of goes as follows. In the to calculate the, in the the detection distance aspects of through the launch of the-side with the the time of the the receiving end is poor, in theory, the measured distance with its time difference into a linear the relationship between,, so can through the the linear regression statistical methods calculate the actual distance of the seek distance relationship. The circuit simplifies the peripheral circuit, any more accurate measurements can be done, because it is programmed operation, its portability and scalability better. Hours of the design, the sub-module design to achieve the function of each, and simplifies the debugging difficulty in the design process.1Keywords:Ultrasonic Ranging, MCU control, LCD, alarm of distance ,linear regression目录1前言 (4)1.1 课题的研究背景和意义 (4)1.2 课题的国内外研究现状 (4)2 总体方案设计 (5)2.1超声波测距的原理 (5)2.2超声波传感器的工作原理及结构图 (5)3单元模块设计 (6)3.1各单元模块功能介绍及电路设计 (6)3.2 AT89S52型单片机介绍 (7)3.3各单元模块的联接 (9)4 软件设计 (16)4.1软件设计分析 (16)4.2软件设计思路 (16)4.2.1主程序 (16)4.2.2 超声波测距子程序 (17)4.2.3 超声波延时子程序 (18)5系统调试 (19)5.1硬件调试 (19)5.2硬软件联调 (20)5.3测试结果分析 (21)5.3.1测试波形 (21)5.3.2测试中仪器仪表 (22)5.3.3 数据分析 (22)5.4超声波测距误差分析 (23)5.4.1温度误差 (23)5.4.2串扰问题 (23)6 结论 (24)6.1总结与体会 (24)6.2 对设计的进一步完善提出意见或建议 (24)附录一、相关设计程序 (27)附录二、设计图和ＰＣＢ (36)附录三、实物图 (37)231前言1.1 课题的研究背景和意义超声波是指频率高于20KHz的声波，属于机械波的范畴，遵循一般机械波在弹性介质中的传播规律，如在介质的分界面处发生反射和折射现象，在进入介质后被介质吸收而发生衰减等，正是因为有这些性质，使得超声波可以用于距离的测量，随着经济的发展，科技水平的不断提高，电子测量技术应用越来越广泛，超声波测量精度高，成本低，性能稳定则备受青睐，超声波测距技术被广泛的应用于人们生活和工作中。
基于51单片机超声波测距器的设计
摘要由于现代生产要求，人们发现需要实现无接触式的生产测距，而超声波测距是一种性能良好的测距方式，主要应用于倒车雷达、工地以及一些工业现场，本文设计了一种以AT89S51单片机为核心的低成本、高精度、微型化LED显示超声波测距仪，并使用一些常用芯片如：74LS04等。
系统由单片机、超声波发射电路、超声波接收放大电路以及显示电路构成。
由芯片AT89S51控制计算超声波从发射到接收的传送时间，从而得到待测距离。
本系统具有易检测、软件功能完善，工作可靠、准确度高等优点。
本文论述了单片机技术研制成功的超声波测距仪的基本原理，测量计算方法，实现方案。
采用软件校正，提高了测量精度和整机的可靠性。
实际使用表明，极大的提高了安全性、可靠性和准确度。
关键词：测距仪; 超声波;传感器; 单片机AbstractBecause of modern production requirements, it was discovered that the need to achieve the production of non-contact distance measurement, and ultrasonic distance measurement is a good performance of the ranging approach is mainly used in reversing radar sites as well as some industrial field, this paper designed a to AT89S51 MCU as the core of the low-cost, high-precision, micro-LED display of ultrasonic range finder, and use some commonly used devices such as: 74LS04, etc.. System consists of microcontroller, ultrasonic transmitter and ultrasonic receiver amplifier circuit and display circuit. Chip AT89S51 control calculation by the ultrasonic transmission from transmit to receive time and hence the distance to be under test. The system has easy to detect, the software fully functional, reliable, high accuracy advantages.This paper discusses the successful development of microcomputer technology, the basic principles of ultrasonic range finder, measurement method of calculating implementations. Use of software calibration, improved accuracy and machine reliability. The actual use of that greatly improves safety, reliability and accuracy.Keywords: distance meter; ultrasonic ;sensor;microcontroller目录摘要....................................................................................................................................................................... １Abstract............................................................................................................................................................... ２第1章概述.. (1)1.1设计的现状 (1)1.2设计的思路 (1)1.3设计的重点与难点 (1)第2章超声波测距的原理 (2)2.1超声波的介绍 (2)2.1.1什么是超声波 (2)2.1.2超声波的特性及特点 (2)2.1.3超声波的应用 (2)2.2超声波测距器的原理 (3)2.2.1超声波发生器 (3)2.2.2压电式超声波发生器的原理 (3)2.2.3超声波测距的原理 (3)第3章系统设计 (6)3.1系统设计 (6)3.2芯片AT89S51介绍 (6)3.2.1AT89S51单片机的概述 (6)3.3传感器的选取 (8)3.3.1传感器的定义及作用 (8)3.3.2传感器的特性 (9)3.3.3传感器的选用 (9)3.4系统硬件电路设计 (10)3.5测距显示电路的设计 (11)3.6超声波发射电路的设计 (12)3.7超声波接收电路的设计 (13)3.8探测电路的设计 (13)3.9系统软件设计 (14)第4章系统调试 (17)4.1软硬件的调试 (17)4.2仪器精度分析及如何提高超声测距精度 (17)总结 (20)致谢 (21)参考文献 (22)附录1 硬件电路 (23)附录2 程序 (24)第1章概述1.1设计的现状目前国内一般使用专用集成电路设计超声波测距仪，但是专用集成电路的成本很高，并且显示距离也比较困难，操作使用也不是很方便，而本设计研究的测距器成本低廉，性能优良，市场前景极为广阔，对提高我国汽车工业实际水平，具有较大的时间意义，在整个倒车过程中自动测量车尾到最近障碍物的距离，并用数字显示出来，在倒车到极限距离时会发出急促的警告声，提醒驾驶员注意刹车。
基于51单片机的超声波测距系统的毕业设计
基于51单片机的超声波测距系统的毕业设计超声波测距系统是一种常见的非接触式测距技术，通过发送超声波信号并测量信号的回波时间来计算距离。
本文将介绍基于51单片机的超声波测距系统的毕业设计。
首先，我们需要明确设计的目标。
本设计旨在通过51单片机实现一个精确、稳定的超声波测距系统。
具体而言，我们需要实现以下功能：1.发送超声波信号：通过51单片机的IO口控制超声波发射器，发送一定频率和波形的超声波信号。
2.接收回波信号：通过51单片机的IO口连接超声波接收器，接收并放大返回的超声波信号。
3.信号处理：根据回波信号的时间延迟计算出距离，并在显示器上显示出来。
4.稳定性和精确性：设计系统时需考虑测量过程中误差的影响，并通过合适的算法和校准方法提高系统的稳定性和精确性。
接下来，我们需要选择合适的硬件和软件配合51单片机实现上述功能。
硬件方面：1.51单片机：选择一款性能稳定、易于编程的51单片机，如STC89C522.超声波模块：选择一款合适的超声波传感器模块，常见的有HC-SR04、JSN-SR04T等。
模块一般包括发射器和接收器，具有较好的测距性能。
3.显示设备：选择合适的显示设备，如7段LED数码管或LCD显示屏，用于显示测距结果。
软件方面：1.C语言编程：使用C语言编写51单片机的程序，实现超声波测距系统的各项功能。
2.串口通信：通过串口与上位机进行通信，可以对系统进行监控和远程控制。
3.算法设计：选择合适的算法计算超声波回波时间延迟，并根据时间延迟计算距离值。
在设计过程中，我们需要进行以下步骤：1.硬件连接：按照超声波模块的说明书，将模块的发射器和接收器通过杜邦线与51单片机的IO口连接。
2.软件编程：使用C语言编写51单片机的程序，实现超声波模块的控制、信号接收和处理、距离计算等功能。
3.系统测试：进行系统的功能测试和性能测试，验证系统的可靠性和准确性，同时调试系统中出现的问题。
4.系统优化：根据测试结果，对系统进行优化，提高系统的稳定性和精确性。
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超声波探测头
发射波 反射波 S=1/2vt
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被测物体
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3 系统硬件设计
1 超声波发射电路
超声波发射电路由74LS04和超声波探头组成。超声波将电信号转换为 机械波发射出去，而单片机所产生的40 kHz的方波脉冲需要进行放大才能 将超声波探头驱动将超声波发射出去，所以发射驱动实际上就是一个信号 的放大电路，本设计选用74LS04芯片进行信号放大。
而超声波测距仪工作在实际环境中时，会受到各种各样的因素影响，这 是不可避免的。所以超声波测距仪的功能也会或多或少的被影响，超声波测 距仪的精度可能就会降低。因为超声波的传播速度和外界温度有很大的关系， 如果外界温度没有很大的改变时，对超声波传播速度的影响就可以被忽略， 但是如果对测量的距离要求很高时，那就不能忽略温度的变化，需要适当地 对超声波测距仪进行温度补偿。
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系统软件设计
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超声波中断程序
根据前面对超声接收电路的分析，在接收到超声波的回波信 号以后，超声波接收器会发出低电平信号送到单片机的P3.2引 脚，使单片机系统发生中断，则系统进入中断处理程序。进入 中断处理程序后，计数器、外部中断0立刻被关闭，此时读取时 间值，回波接收的标志位被置0，即已经接收到回波信号。
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系统软件设计
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1
主程序
主程序首先完成单片机系统程序的初始化，把超声波的接收 标志位设置为1，控制单片机系统，使其P3.6端口输出一个低电 平，此时超声波发射器被启动，同时启动计数器，然后调用用 来测量距离的子程序，再根据计数器显示的时间，来计算所需 要测定的距离，然后再使用显示子程序，将测定的距离送到LED 数码管显示，同时调用声音处理程序来控制蜂鸣器报警装置， 接着主程序完成对超声波信号的接收以及后面的程序，如果接 收标志位被置0，则认为是接收到了回波信号，完成一次操作。 主程序就这样连续地运行，循环不断地工作来实现超声波测距。
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系统软件设计
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4
蜂鸣器报警设计
在本设计中，利用的是单片机P1.0引脚来产生不同频率的 方波来控制蜂鸣器产生不同频率的“滴滴”声，且是在被测物 体距离越近鸣叫频率越低。
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实验结果与分析
其次要感谢我们班的同学，谢谢你们陪伴了我四年的时光， 相信我们的友谊一定会地久天长。
最后要感谢我的母校潍坊医学院，是你给我提供了平台，让 我提高自己，更加充实自己。
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THANK YOU
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Q4
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3 系统硬件设计
4 蜂鸣器报警装置
蜂鸣器报警设计的基本思路为：当单片机对超声波测距仪进行控制， 因为测量的距离不同，当蜂鸣器检测到单片机发出的不同频率，就能发出 不一样的声音来报警。
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图9 报警模块设计图
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6 致 谢
在论文完成之际，我要对四年来帮助我的老师和同学们真诚 的说声感谢！
首先要感谢在本次毕业设计中给予我帮助和指导的导师赵仁 宏教授，在整个做毕业设计的各个阶段，不管是查阅相关资料， 还是设计系统的方案的修改和确定，以及中期检查和详细的设计 思路，赵老师都给了我悉心的指导。
基于51单片机的超声波 测距仪
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医学院 medical university
研究背景 超声波测距仪的测距原理
系统硬件设计 系统软件设计 实验结果与分析
致谢
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随着科学技术的快速发展，超声 1 波测距仪的应用越来越广泛。但就目
前的技术水平来说，超声波测距技术 还有很大的发展空间。
现如今在超声波测距方面，单片 2 机的使用正在成为主流。利用单片机
控制超声波检测往往比较迅速、方便、 计算简单、易于控制，并且测量精度 较高。
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超声波测距仪的测距原理
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超声波测距的方法有多种，如声波幅值检测法、相位检测法以及渡越 时间法等。本实验采用渡越时间法来进行测距，测距原理如下图所示，超 声波被发射器发出后，在空气中进行传播，直到遇到被测物体后被反射回 去，而反射回去的超声波被接收器接收，再用计数器测得超声波从发射到 接收所利用的时间t。超声波在空气中的传播速度为v是已知的,所以可以计 算出被测物体的距离。
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C X2 010 6A
SP EA KE R
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C3 47 C1 0.04 7uF
C2 47
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0.01 uF
P0 .0
V CC
C4 0.01 uF C8 0.01 uF
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3 系统硬件设计
图6 超声波发射电路图
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3 系统硬件设计
2 超声波接收电路
超声波接收电路主要是由集成电路CX20106A芯片电路构成的， CX20106A芯片电路可以对超声波信号进行放大、限幅、带通滤波、峰值检 波、整形、比较等功能，比较完之后超声波接收电路会输出一个低电平到单 片机去请求中断，当即单片机停止计数，并开始进行数据的处理。
共阳
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a DPY
b
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cf g b d
ee
c
f
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dp
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fபைடு நூலகம்
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本设计详细介绍了超声波测距仪的硬件和软件设计。在超声波测距仪的 硬件系统设计完成后，便可进行功能调试，调试成功后，将编译完成的C语言 程序，下载到单片机里继续后面的操作，以便完成超声波测距仪的测距功能。 特殊情况下可以按照实际的情形要求对超声波测距仪进行适当调整，以适应 不同的测距情况。在通过对系统的多次调试优化后，超声波测距仪可以完成 预期的测距效果。
3 超声波显示电路
超声波的显示电路选用共阳极的LED数码管。然后通过单片机的相关
引脚对LED数码管进行控制，运用P0口，来输出LED数码管的段码，运用
P2口来操作LED数码管，来显示此时的距离。为了保证测距精度，减少购
买硬件的成本，本设计用到了动态扫描方式，来完成LED数码管的显示要
求。
P2 .0 P2 .1 P2 .2 P2 .3 P2 .4 P2 .5 P2 .6 P2 .7
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毕业答辩
dissertation defence
系统软件设计
4
3 计算和显示距离设计
当主程序把超声波信号送给超声波发射装置的同时，这时计 数器立刻开始计数。当回波被检测到时，接收装置就会发出显 示回波接收的具体信号，我们设定为低电平信号，此时马上停 止计数，计数器上会有一个实时的数值，然后距离值就可根据 计算得出。