电子设计竞赛设计报告-超声波测距仪
基于stm32单片机的超声波测距仪设计报告
基于stm32单片机的超声波测距仪设计报告【文章标题】基于STM32单片机的超声波测距仪设计报告【引言】超声波测距是一种常见且有效的测量方法，被广泛应用于工业控制、自动化、智能家居等领域。
本文将深入讨论基于STM32单片机的超声波测距仪的设计原理、硬件搭建和软件编程，并分享对该设计的观点和理解。
【简介】1. 超声波测距原理简介（可使用子标题，如1.1）- 超声波的特性与应用- 超声波传感器原理及工作方式2. 设计方案（可使用子标题，如2.1）- 系统框图：硬件模块与连接方式- 所需材料清单及器件参数选择【正文】1. 超声波传感器的选型与特性比较（可使用子标题，如1.1）1.1 超声波传感器的种类与特点1.2 STM32单片机与超声波传感器的配合选择理由与原则2. 硬件电路设计与搭建（可使用子标题，如2.1）2.1 超声波发射电路设计与实现2.2 超声波接收电路设计与实现2.3 STM32单片机与超声波传感器的连接方法及引脚映射3. 软件编程实现（可使用子标题，如3.1）3.1 STM32单片机开发环境配置与准备3.2 程序框架和流程设计3.3 超声波信号处理与距离计算算法【总结】1. 设计成果总结与优缺点评价- 设计成果与功能实现总结- 设计过程中的挑战与解决方案- 设计的优点与改进空间2. 对基于STM32单片机的超声波测距仪设计的观点和理解- 本设计在硬件搭建和软件编程方面充分利用了STM32单片机的性能与功能- 超声波测距仪在工业自动化和智能家居等领域具有广阔应用前景 - 未来可以进一步提升设计的灵活性和可扩展性【参考资料】- 张三: 《超声波测距原理与应用技术》，出版社，2018年- 李四: 《STM32单片机与嵌入式系统设计》，出版社，2019年以上是本文基于STM32单片机的超声波测距仪设计报告，对这个主题的观点和理解。
希望这篇文章内容全面、深入，并能帮助您对超声波测距仪设计有更深刻的理解。
基于stm32单片机的超声波测距仪设计报告
基于stm32单片机的超声波测距仪设计报告1. 引言超声波测距仪（Ultrasonic Distance Sensor）是一种常用的测距设备，通过发送超声波脉冲并接收其反射信号来测量目标与测距仪之间的距离。
本报告将详细介绍基于stm32单片机的超声波测距仪的设计过程。
2. 设计原理超声波测距仪的基本原理是利用超声波在空气中的传播速度和反射特性来计算目标物体与测距仪之间的距离。
其中，stm32单片机作为测距仪的控制核心，通过发射超声波脉冲并测量接收到的回波时间来计算距离。
2.1 超声波传播速度超声波在空气中的传播速度约为340m/s，可以通过测量超声波往返的时间来计算出距离。
2.2 超声波反射信号当超声波遇到障碍物时，会产生反射信号，测距仪接收到这些反射信号并测量其时间差，再通过计算即可得到距离。
3. 硬件设计本设计使用stm32单片机作为核心控制器，并搭配超声波发射器和接收器模块。
3.1 超声波发射器超声波发射器负责产生超声波脉冲，并将脉冲信号发送到待测物体。
3.2 超声波接收器超声波接收器负责接收从物体反射回来的超声波信号，并将其转换为电信号。
3.3 stm32单片机stm32单片机作为测距仪的核心控制器，负责发射超声波脉冲、接收反射信号并计算距离。
4. 软件设计本设计涉及的软件设计包括超声波信号发射、接收信号处理和距离计算等。
4.1 超声波信号发射使用stm32单片机的GPIO口控制超声波发射模块，产生一定频率和周期的脉冲信号。
4.2 接收信号处理通过stm32单片机的ADC模块，将超声波接收器接收到的模拟信号转换为数字信号，并对信号进行处理和滤波。
4.3 距离计算根据接收到的超声波反射信号的时间差，结合超声波的传播速度，使用合适的算法计算出距离。
5. 实验结果与分析经过实际测试，基于stm32单片机的超声波测距仪达到了预期的效果。
能够精确测量目标与测距仪之间的距离，并显示在相关的显示设备上。
电子设计应用超声波测距仪的设计
超声波测距仪的设计摘要：电子测距仪要求测量范围在0.10～5.00m，测量精度1cm，测量时与被测物体无直接接触，能够清晰稳定地显示测量结果。
由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。
超声波测距器，可以应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控，也可用于液位、井深、管道长度的测量等场合。
利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此在移动机器人的研制上也得到了广泛的应用。
该测距仪采用NE555电路、两级放大电路和电平比较电路实现了超声波的发射与接收。
单片机为该测距仪的核心单元，实现发射电路的控制和接收数据的处理。
本系统在10～200cm的距离内测量精度可达±0.5cm，并且易于调试，成本低廉，具有很强的实用价值和良好的市场前景。
关键字：超声波传感器，测距仪，PIC16F876AAbstract：Ultrasonic Ranging, can be used in car reversing, the construction site and the location of some industrial site monitoring, can also be used if the level, depth and length of the pipeline, such as measurement occasions. Measurement of the requirements in the 0.10-5.00 m, precision 1 cm, with the measurement of detected objects without direct contact, being able to clearly show stable measurement results. Because of the strong point of ultrasonic energy consumption slow, medium of communication in the longer distance, thus frequently used ultrasonic distance measurement, such as the range finder and level measurement and so on can be achieved by ultrasound. Use of ultrasonic testing is often more rapid, convenient and simple terms, easy to achieve real-time control, and measurement accuracy can meet the practical requirements of industry, in the mobile robot has been developed on a wide range of applications.The range finder only NE555 circuit，two amplifier circuit and the level achieved a comparison of launching and receiving ultrasound. SCM range finder for the core elements for launching the circuit control and receive data processing. 10-200 cm in the system of distance measurement accuracy up to ±0.5cm，and easy to debug，low-cost，with strong practical value and good market prospects. Keywords:Ultrasonic sensors, range finder, PIC16F876A目录一、系统方案比较与选择 (4)方案一：利用分立模块的超声波测距仪 (4)方案二：基于PIC16F876A单片机的超声波测距仪 (5)二、理论分析与计算 (6)1、测量与控制方法 (6)2、理论计算 (6)三、电路与程序设计 (7)1、检测与驱动电路设计 (7)2、总体电路图 (12)3、软件设计与工作流程图 (14)四、系统调试 (15)1 超声波测距误差分析 (15)2 提高精度的方案及系统设计 (16)3、测量结果 (18)五、创新发挥 (19)六、设计结论 (20)一、系统方案比较与选择方案一：利用分立模块的超声波测距仪系统包括超声波测距模组、LED数码显示模组、驱动模组控制模组及电源五部分。
超声波测距总结报告
电子技术实验课程设计超声波测距系统总结报告自03胡效赫2010012351一、课题内容及分析首先根据课程所给的几个题目进行选择，由于自己最近在做电子设计大赛的平台设计，希望对超声波测距在定位方面应用有更详尽的了解，所以选择课题三——超声波测距作为课程设计，内容如下：对课题进行分析：实验提供超声波传感器T40-16和R40-16，利用面包板和小规模芯片搭接电路，实现距离的测量及显示。
大致思路即驱动发射端发出超声波，接收端收到返回的脉冲进行处理与计算得到测量距离并通过数码管和蜂鸣器显示。
二、方案比较与选择由于超声波测距方案原理基本相同，只要能够检测出发射到接收的时间，并通过相应计算就可以得到所测距离。
所以问题大致分为驱动发射端、接收端检测、间隔时间计算与计算结果显示四部分。
具体的方案设计如下：闸门脉冲源产生基准宽度为T 的闸门脉冲，该脉冲一方面控制计数电路的计数启动和并产生计数器清零脉冲，使计数器从零开始对标准脉冲源输出的时钟脉冲（频率为17KHz）计数。
同时开启控制门，超声波振荡器输出的40kHz脉冲信号通过控制门，放大后送至超声波换能器，由发射探头转换成声波发射出去。
该超声波经过一定的传播时间，达到目标并反射回来，被超声波换能器的接收探头接收变成电信号，经放大、滤波、电压比较和电平转换后，还原成方波。
图中的脉冲前沿检测电路检测出第一个脉冲的前沿，输出控制信号关闭计数器，使计数器停止计数。
则计数器的计数值反映了超声波从发射到接收所经历的时间（或距离）。
三、模块化设计及参数估算1、闸门控制模块●设计思路555振荡电路产生频率为2Hz的脉冲，作为闸门脉冲源。
RC微分电路将输出的2Hz脉冲进行微分运算产生脉冲信号，作为计数启动和计数清零的信号，分别控制D触发器的置高端和74LS90的清零端。
●参数设计：555振荡电路T = (R1+2*R2)*C*ln2。
其中R1取4.7kΩ，R2接入10kΩ滑动变阻器，最后实测7.51kΩ，C取47uF。
实训报告超声波测距仪
一、实训目的本次实训旨在通过实际操作，掌握超声波测距仪的设计、制作和调试方法，了解超声波测距的原理和特点，提高动手能力和创新思维。
二、实训内容1. 超声波测距原理超声波测距仪是利用超声波的传播速度和反射原理进行距离测量的设备。
当超声波发射器发射超声波信号后，遇到障碍物会反射回来，接收器接收反射信号，通过计算超声波往返时间，即可得到距离。
2. 超声波测距仪设计（1）硬件设计本次实训所设计的超声波测距仪主要由以下模块组成：1）超声波发射模块：采用超声波发射器产生40kHz的超声波信号。
2）超声波接收模块：采用超声波接收器接收反射回来的超声波信号。
3）单片机模块：采用AT89S51单片机作为主控制器，负责控制超声波发射、接收、数据处理和显示。
4）显示模块：采用四位共阳数码管显示距离。
5）电源模块：采用稳压电源为整个系统供电。
（2）软件设计1）初始化：设置单片机工作状态，初始化各个模块。
2）超声波发射：单片机控制超声波发射器发射超声波信号。
3）超声波接收：单片机控制超声波接收器接收反射回来的超声波信号。
4）数据处理：计算超声波往返时间，根据超声波在空气中的传播速度，计算出距离。
5）显示：将计算出的距离显示在数码管上。
3. 超声波测距仪调试（1）硬件调试：检查各个模块的连接是否正确，确保电路正常工作。
（2）软件调试：编写程序，调试单片机控制程序，使超声波测距仪能够正常工作。
三、实训过程1. 硬件制作（1）按照电路图连接各个模块，焊接电路板。
（2）组装超声波发射器、接收器和数码管。
2. 软件编写（1）根据超声波测距原理，编写程序实现超声波发射、接收、数据处理和显示功能。
（2）调试程序，确保超声波测距仪能够正常工作。
3. 调试与测试（1）检查电路连接是否正确，确保电路正常工作。
（2）调试单片机控制程序，使超声波测距仪能够正常工作。
（3）进行实际测量，测试超声波测距仪的测量精度和稳定性。
四、实训结果与分析1. 测量精度通过实际测量，超声波测距仪的测量精度在1厘米以内，满足日常使用要求。
电子技术课程设计报告硬件超声波测距仪
电子技术课程设计报告硬件超声波测距仪本次电子技术课程设计的主题是硬件超声波测距仪，目的是设计并制作一款超声波测距器，通过超声波传感器实现对距离的测量，并将测量结果输出显示在液晶屏幕上，同时也可以通过串口通信将数据发送给计算机进行处理。
以下是本文档的详细设计报告。
一、选型原则1. 选材：以自主设计的原则为基础，尽量选用成熟的产品和器材，确保产品的质量和稳定性。
2. 选型：根据我们所需的功能，选择性价比高、应用广泛的型号。
3. 综合性能指标：在价格、使用寿命、环保、功耗、可靠性、易用性等方面综合考虑，以最大化的性价比为原则。
二、功能需求分析1. 超声波测距功能：可以通过超声波传感器实现距离测量，大约测量范围在2cm-400cm。
2. 显示屏显示功能：可以将测距结果通过液晶屏幕实时显示，用户可以轻松获取距离信息。
3. 数据输出接口：可以通过串口通信将数据发送给计算机进行处理，也可以便于实现对数据的存储和管理。
4. 低功耗设计：可以降低功耗，减少对环境的影响，同时也可以延长电池使用寿命。
三、设计方案1. 超声波传感器超声波传感器是本次设计的核心部分，主要用于信号的接收与传输。
我们选择使用JSN-SR04T型号的超声波传感器，因为该型号的性价比比较高，使用方便，同时也稳定性能不错。
该型号的超声波传感器测量范围为2cm-400cm，并且具有精度高、速度快、适应性强等特点。
2. 控制电路本设计采用STM32F103C8T6 MCU控制器，能够为整个系统提供较稳定的控制环境，同时具有高性能和灵活性，可以充分满足我们的设计需求。
3. 显示屏本设计采用2.4寸的TFT液晶屏幕，可以通过SPI接口和MCU进行通信，实现对测量结果的实时显示。
4. 电源管理为了保证系统的稳定性和可靠性，我们采用了电源管理芯片AMS1117-3.3来进行稳压处理，同时也可以降低功耗、延长电池使用寿命。
四、关键实现技术1. 超声波信号的发射和接收。
课程设计实验报告-超声波测距仪的设计
超声波测距仪的设计一、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。
同时了解单片机各脚的功能，工作方式，计数/定时，I/O口的相关原理，并稳固学习单片机的相关内容知识。
二、设计要求1.设计一个超声波测距仪，能够用四段数码管准确显示所测距离2.精度小于1CM，测量距离大于200CM三、设计器材元器件数量STC51单片机 1个超声波测距模块URF-04 1个电阻〔1K 200 4.7K〕 3 个晶振〔12MHz〕 1 个共阳极四位数码管 1 个极性电容〔33pF〕 2 个非极性电容〔22uF〕 1 个四、超声波测距系统原理331.45米/秒，由单片机负责计时，单片机使用12.0M晶振，所以此系统的测量精度理论上可以到达毫米级。
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〕。
X2是声波返回的时刻，X1是声波发声的时刻，X2-X1得出的是一个时间差的绝对值，假定X2-X1=0.03S，那么有340m×0.03S=10.2m。
由于在这10.2m 的时间里，超声波发出到遇到返射物返回的距离如下：图1 测距原理超声波测距器的系统框图如下列图所示：图2 系统框图五、设计方案及分析〔包含设计电路图〕4.1硬件电路设计4.1.1 单片机最小系统控制模块设计与比拟方案二：采用STC51单片机控制。
STC51单片机是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8KB的系统可编程Flash 存储器。
AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路，能够满足题目设计的所有要求，而且我们对STC51单片机也比拟熟悉，因此我们选择方案二。
最小系统电路图如图3所示图3 单片机最小系统显示模块设计采用四位共阳极数码管显示，连接电路简单，显示电路连接图如图4所示图4 数码管显示电路超声波测距模块a.本系统采用超声波模块URF04进行测距，该模块使用直流5V供电，理想条件下测距可达500cm，广泛应用于超声波测距领域，模块性能稳定，测度距离精确，盲区〔2cm〕超近。
超声波测距设计报告
一设计过程
本次设计的基于完整的PCB板，和元器件，通过自己和焊接来完成，通过调试来测试设计是否成功。
1.硬件设计
我们都有一个完整的PCB板，是设计好的我们都可以直接利用，这时就要求我们能看的懂PCB板的原理图，了解它的设计。
5、掌握电路的调试与检测技术。
3.元件的选择
1、电阻及其辨别
（1）常用电阻有金属膜电阻、碳膜电阻、线绕电阻等，金属膜电阻是先在圆柱型陶瓷基体上镀金属膜，再把金属膜切割成螺旋状，安装端帽和引线后制成。金属膜电阻以其阻值稳定、温度系数小、寿命长而得到广泛应用。电阻又可分为固定电阻和可变电阻。
（2）电阻的功率分为1/32、1/16瓦、1/8瓦、1/4瓦、1/2瓦、1瓦、2瓦……。通常体积越大的电阻，功率也越大。
（3）电阻阻值标称值的有效数字序列有10、11、12、13、14、15、16、18、20、22、24、27、30、33、36、39、43、47、51、56、62、68、75、82、91。
（4）大功率电阻直接将阻值和功率标注在电阻上；小功率的电阻采用色环标注阻值
2．电容
（1）电容按其介质不同可分为：瓷介电容、聚脂电容、聚丙烯电容、电解电容等。
2.课程设计要求
1、学习电子工艺知识，识别与检测元器件，了解常用电子元器件的规格、性能和选用。
2、掌握锡焊技术，了解电子设备的安装接线工艺和电子产品的制作。
3、熟悉集成运算放大电路、集成稳压电源、常用集成门电路、集成译码器、数据选择器、集成触发器、集成计数器、集成单稳态电路、定时器等的功能及使用。
4、掌握电路的装配与焊接技术。
2.部分元件的正负极辨别错误。
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“第六届”电子设计竞赛设计报告作品名称: 超声波测距报警器姓名: 徐明波陶勇顾金龙年级专业: 07测控07级电气工程07级电气工程指导教师: 李涛完成时间: 2010年 4 月 6 日电气信息学院超声波测距报警器摘要：由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。
本文主要介绍超声波在汽车防撞报警系统中的应用，以STC89C52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。
关键词：超声波发生器超声波换能器测距Abstract: As the ultrasonic point to straight, energy consumption is slow, and it can spread a long distance in the medium, therefore it is often used in distance measurements, such as range finders and Level Meter can be achieved by ultrasound. In this paper, ultrasonic collision warning system is used in the way to protect the car from breaking into another. Here we use the chip of STC89C52 to help us complete this work, as its low-cost, high precision, miniature digital.Keywords:Ultrasonic generator; ultrasonic transducer;1 方案论证与比较1.1 方案一：激光测距传输时间激光传感器工作时，先由激光二极管对准目标发射激光脉冲。
经目标反射后激光向各方向散射。
部分散射光返回到传感器接收器，被光学系统接收后成像到雪崩光电二极管上。
雪崩光电二极管是一种内部具有放大功能的光学传感器，因此它能检测极其微弱的光信号。
记录并处理从光脉冲发出到返回被接收所经历的时间，即可测定目标距离。
传输时间激光传感器必须极其精确地测定传输时间，因为光速太快。
常要求电子产品分辨出ns级别的电信号。
这是对电子技术提出的过高要求，实现起来造价太高。
1.2 方案二：超声波测距超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。
超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=340t/2。
1.3 方案论证与比较因为我们选择使用的是MCS51单片机，而51单片机的周期最小为1us，在我们需要的精度要求内单片机无法满足激光测距仪的要求,更达不到激光测距所要求的电子产品的反应速度，而超声波测距在相对来说，经济实惠、结构简单并且易于操作。
所以我们选择超声波测距来实现测距达到我们最终的设计目的。
2 理论分析与计算2.1 的超声波发生器为了研究和利用超声波，人们已经设计和制成了许多超声波发生器。
总体上讲，超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。
电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。
它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。
目前较为常用的是压电式超声波发生器。
2.2 压电式超声波发生器原理压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。
超声波发生器内部结构如图1所示，它有两个压电晶片和一个共振板。
当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。
反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接收器了。
2.3 超声波测距原理超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。
超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=340t/2。
由于超声波也是一种声波，其声速C与温度有关，表1列出了几种不同温度下的声速。
在使用时，如果温度变化不大，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的时间，即可求得距离。
这就是超声波测距仪的机理。
其系统框图如图1所示。
表1 声速与温度关系表温度（℃）-30 -20 -10 0 10 20 30 100声速（米/称）313 319 325 323 338 344 349 3863 系统设计3.1超声波的发射与接收电路为了研究和利用超声波，人们已经设计和制成了许多超声波发生器。
总体上讲，超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。
电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。
他们所产生的超声波频率、功率和声波特性各不相同，因而用途也各有不同。
幕墙较为常见的是压电式超声波发生器。
压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。
超声波发生器内部结构如图3.2.1，它有两个压电晶片和一个共振板。
当它两极歪加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有震荡频率时，压电晶片将发生共振，并带动共振板振动，便产生了超声波。
图 3.2.1 超声波发生器内部结构在这个超声波测距报警系统中，如图3.2.2所示的超声波发生电路，我们采用的超声波探头为图3.2.1中的压电式超声波探头，发射头T在要求的频率下产生超声波信号并向固定的方向发射出去，当超声波信号遇到前方的障碍物就会被反射回来，这时超声波接收头接收到被反射胡来的超声波信号并立刻产生一个低电平，这个低电平就送向单片机进行处理，以达到测距的要求。
图 3.2.2 超声波发生电路如图3.2.3所示，为超声波接收电路。
当超声波接收探头接收到超声波后，超声波接收芯片CX20106的7脚产生一低电平，触发单片机的外中端口IT0端，通过计时计算超声波所测得的距离。
图3.2.3 555定时器组成的多谐振荡电路在该超声波测距报警器系统中，我们使用的是压电式超声波发生器，为使超声波探头T发出我们需要的超声波，我们就得给超声波探头T一个频率，使其等了超声波探头T的固有频率，让超声波探头T中的压电晶片产生共振并带动共振板振动，产生超声波。
在这个系统中，我们采用的超声波探头的固有频率是40kHz，因此我们需要给超声波探头T送一个40kHz的方波信号。
如图3.2.1所示的电路，采用555定时器组成的多谐振荡器来产生所需要的40kHz 的方波信号。
Tpl=0.7R2C (3-1)Tph=0.7（R1+2R2）C (3-2)由式子(3-1)和(3-2)得到f=1.43/（R1+2R2）C最终，555产生的方波信号如图3.2.2所示。
图3.2.2 555产生的方波信号3.2 显示电路LCD1602电流小，功耗低，显示直接方便。
超声波测得的距离数据可以通过其显示出来。
图3.2.1显示模块3.3键盘输入本系统通过4×4矩阵键盘输入数据,在测距过程中,输入一个数据,当作预置距离,当测得的距离超过这个距离的时候,系统报警。
键盘如下图所示.图3.3.1键盘4 软件设计4.1该系统的主程序处于键控循环工作方式，当按下测量键时，主程序开始调用发射子程序、查询接收子程序、定时子程序，并把测量结果用显示子程序在液晶屏上显示出来。
5.测试数据系统测试序号类型型号序号类型型号1 示波器 42 万用表DT9205 532、测试方法555定时器产生方波，由超声波发射探头发出超声波再由超声波接受探头接收超声波。
调试时先用示波器测试555定时器是否产生40KHz的方波。
当555定时器产生了40KHz的方波之后在用示波器显示接收探头接收到超声波之后两端的电压是否由高电平降低为低电平。
如果产生则调试成功。
6 结论超声波测距主要应用于倒车雷达、建筑施工工地以及一些工业现场，例如：液位、井深、管道长度等场合。
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，并且没有显示，操作使用很不方便。
本文介绍一种以AT89C52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。
实际使用证明该仪器工作稳定，性能良好。
虽然用一个单独计时器电路也可以测量超声波的传输时间，但利用AT89C52单片机可以简化设计，便于操作和直观读数。
该系统经实际测试证明，可以满足大多数场合的测距要求。
附录一、相关设计图整个系统电路图附录二、相关设计程序/*连接所需要的库*/#include<reg52.h>#include<absacc.h>#include<stdio.h>/*定义数据类型*/typedef unsingned char byte;typedef unsigned int word#define uchar unsigned char#define unint unsigned int#define ulong unsigned long/*定义系统常数*/#define TRUE 1#define FALSE 0#define C=340 /*声速*//*定义功能位*/sbit bflag=ACC7;sbit VOLCK=P1^5;sbit MING=P3^5;sbit QUIET=P1^3;sbit BACK=P1^2;/*定义显示缓冲区*/uchar idata ON[16]={’，’L’，’E’，’N’，’G’，’T’，’H’，’=’,’8’,’.’,’8’8’,’m’,’’,’’,’’};/*主程序用延时子程序*/woid main-delay(void){register i;TRO=1;for(i=0;i<15;i++){TH0=0;TL0=0;Do{}while(!TF0);TF0=0;}TR0=0;}*/通用延时子程序*/void delay(void){unint i;for(i=0;i<200;i++){;}}/*键盘延时子程序*/void key-delay(void){unint i;for(i=0;i<200;i++){;}}/*初始化程序*/void start_main(){tegister i;uchara[16]={’’，’L’，’E’，’N’，’G’，’T’，’H’，’=,’8’,’.’，’8’，’8’，’m’,’’,’’,’’};for(i=0;<16;i++){ON[i]=a[i];}nitlcd();/*初始化液晶*/display(ON);/*更新显示*/}/*主程序*/void main(){register s,keycode;long idata t;start-main();/*初始化*/main-delay();/*延时*/；if(keycoed= =true){keycode=key-scan-wait();/*判断是否有测量键按下*/t=measure();*/测量*/S=0.5*t*C;*/换算*/Decode-bcd(s.0x09);/*把测量结果置换入显示缓冲区*/init-lcd();/*初始化液晶*/display(ON);/*更新显示*/}}。