单片机超声波测距模块

cache[4]=distance%10;
table2[0]=cache[1]+'0';
table2[1]=cache[2]+'0';
table2[2]=cache[3]+'0';
table2[4]=cache[4]+'0';
write_com(0x80+2);
delay(20);
for(a=0;a<13;a++)
调试测量的部分测距数据如下表所示：
测试序号
显示距离(m)
实际距离(m)
误差(m)
1
0.035
0.034
0.001
2
1.00
1.00
0
3
1.257
1.255
0.002
4
1.364
1.365
0.001
5
2.148
2.147
0.001
调试测量的部分数据
八、设计体会与收获
本次试验目的为设计利用超声波传输中距离与时间的关系，采用STC51单片机进行控制和数据处理，设计出能够精确测量两点间距离的超声波测距仪。我们这次设计共有三个模块，分别是超声波模块，显示屏模块和报警模块。一开始搭建完成后，在调试的时候出现了很多问题，后来经过重新检查，最后才完成。
4.其他电路设计
a.复位电路
单片机在RESET端加一个大于20ms正脉冲即可实现复位，上电复位和按钮组合的复位电路如下：
图6复位电路
在系统上电的瞬间，RST与电源电压同电位，随着电容的电压逐渐上升，RST电位下降，于是在RST形成一个正脉冲。只要该脉冲足够宽就可以实现复位，即((RC(20ms。一般取R(1K(，C(22uF。当人按下按钮S1时，使电容C1通过R1迅速放电，待S1弹起后，C再次充电，手动复位。R1一般取200(。
trig=0;
while(echo==0);
flag=0;
EA=1;
EX0=1;
TR0=1;
TH0=0;
TL0=0;
sbit test=P1^3;
sbit dula=P2^6;
sbit wela=P2^7;
sbit BEEP=P2^3;
sbit rs=P1^0;
sbit rw=P1^1;
sbit lcden=P2^5;
sbit k1=P3^4;
uchar table1[]={"Distance Test:"};
uchar table2[]={"000.0cm"};
附录Ⅰ：超声波测距仪系统电路原理图
图11超声波测距仪系统电路原理图
附录Ⅱ：程序代码
`#include<reg52.h>
#include<intrins.h>
#define uint unsigned int
#define uchar unsigned char
sbit trig=P1^2;
sbit echo=P3^2;
}
void write_date(uchar date)
{
P0=date;
rs=1;
lcden=0;
delay(10);
lcden=1;
delay(10);
lcden=0;
}
void init()
{
rw=0;
dula=0;
wela=0;
write_com(0x38);
delay(20);
write_com(0x0f);
b.时钟电路
当使用单片机的内部时钟电路时，单片机的XATL1和XATL2用来接石英晶体和微调电容，如图所示，晶体一般可以选择3M~24M，电容选择
30pF左右。我们选择晶振为12MHz,电容33pF。
图7时钟电路
图8按键电路
c.按键电路
我们通过P1.0来启动测量，程序中通过查询P1.0的电平来检测是否按键被按下，电路原理如下：
六、问题分析与解决方法
1.在拿到设计要求之后，我们根据超声波模块的工作原理：给超声波传感器模块一个触发电平，超声波传感器的发射管自动发送8个40KHZ的方波，当超声波检测到障碍物时就会信号返回，接收管接收到信号返回之后，单片机处理从单片机发送信号到接收到返回信号这段时间里超声波传感器模块输出高电平。这段高电平持续时间即为超声波从发射到返回的传播时间。测量距离=（高电平持续时间*波速）/2。我们的设计方案是利用计数器0进行计数，通过捕获上升沿和下降沿用计数器来计算高电平的持序时间，实现数据的测量。而且经讨论学习后知道，高电平持续时间=计数值×单片机的机器周期（1us）。
2.在设计数码管显示电路时，在刚开始连接电路时，发现连好之后，数码管不亮，最后我们分析电路，单片机IO口输出电流太小，不足以驱动数码管，于是我们加了一个与门的驱动器，使之前的3A电流变为5A，由此数码管就足以驱动。
七、设计结果
a．测试环境及工具
测试距离：在实验室的特定环境中测量了0.03～2.15m。
{
write_date(table1[a]);
delay(20);
}
write_com(0xc0+9);
delay(50);
for(a=0;a<13;a++)
{
write_date(table2[a]);
delay(40);
}
}
void shixi()
{EA=0;
echo=1;
trig=1;
delay20us();
for(b=100;b>0;b--);
}
void delay20us()
{ uchar a;
for(a=0;a<100;a++);
}
/*void beer()
{
BEEP=0;
delay2(10);
}*/
void initime0()
{
TMOD=0x01;
TH0=0;
TL0=0;
EA=0;
ET0=0;
西安邮电大学
通信与信息工程学院
课程设计实验报告
专业班级：电科1003班
学生姓名：易海博
学号(班内序号):03102085（13）
2014年3月25日
成绩鉴定表
学生姓名
易海博
班级/学号
电科1003班/03102085
进行时间
2014年3月1日—2014年3月28日
成绩鉴定
学习内容（20分）
与教学任务计划结合程度（10分）
delay(20);
write_com(0x06);
delay(20);
write_com(0x01);
delay(20);
}
void display(distance)
{
uchar a;
cache[1]=distance/1000;
cache[2]=distance%1000/100;
cache[3]=distance%100;
EX0=0;
}
voidestern() interrupt 0
{ timeh=TH0;
timel=TL0;
flag=1;
EX0=0;
TR0=0;
}
void write_com=0;
lcden=0;
delay(10);
lcden=1;
delay(10);
lcden=0;
年月日
超声波测距模块设计
一．设计目的
本设计利用超声波传输中距离与时间的关系，采用STC51单片机进行控制和数据处理，设计出能够精确测量两点间距离的超声波测距仪。同时了解单片机各个管脚的功能，工作方式，计数/定时，I/O口相关的原理，并了解学习单片机的相关内容知识。
二．设计要求
设计一个超声波测距仪，能够用1602屏实时显示测量的数据，并要求设定一定距离下提示报警。
测试仪器：数字万用表，直尺。
b．测试方法
超声波测距测距仪的硬件电路制作完成并调试好后，便可将程序编译好下载到单片机试运行。用直尺确定障碍物的距离，数码管显示测量的距离。
c．测试结果分析
测距仪能测的范围为0.03～2.15m，测距仪最大误差不超过1cm。系统调试完后应对测量误差和重复一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。由于条件有限，我们忽略温度的影响，不进行温度补偿，声速选取340m/s.
这次课程设计虽然只有短短两周的时间，但却是一次难得的理论与实践相结合的机会，以前只是在书本上学习到单片机可以实现的很多功能，但却没有机会实践，通过本次课程设计我不光复习了模电知识及单片机知识，锻炼了动手能力，同时也熟悉掌握了proteus仿真软件和Protel电路设计软件的使用。
对于我们电科专业的学生来说，Proteus和Protel是必须掌握的电路仿真软件，这次课程设计给我提供了一个很好的机会，让我可以很好地锻炼自己的实践能力。总的来说，此次实习还是收获颇丰的，很感谢学校可以给我们提供这样的一次机会。
当按下按键时P1.0为低电平，单片机通过查询到低电平
开始测量距离，当松开按键，P1.0即为高电平。在软件中通过软
件延时来消除按键的机械抖动。
5.软件程序设计
软件分为两部分，主程序和中断服务程序。主程序完成初始化工作、超声波发射和接收顺序的控制。外部中断服务子程序主要完成时间值的读取、距离计算、结果的输出、数码管显示等工作。
超声波测距的算法设计：超声波在空气中传播速度为每秒钟340米（15℃时），x1是声波返回的时刻，x2是声波发声的时刻，x2-x1得出的是一个时间差的绝对值，则超声波发出遇到反射物返回的距离如下1