基于51单片机控制超声波测距仪的设计.doc

摘要：近年来，电子测量技术应用越来越广泛，超声波测距作为一种典型的非接触测量方法，在很多场合得到了运用。

本文介绍了基于51单片机控制的超声波测距仪的设计：利用编程（C语言）来实现单片机对外围电路的自动控制，此中包含超声波发射/接收电路，显示电路，报警电路及按键复位电路等。本设计主要有四个核心模块：主控模块、超声波模块、声音报警模块、显示模块。主控模块使用STC89C52单片机做为主控制器。超声波模块采用HC-RS04超声波测距模块。显示模块使用4位数码管做为显示屏。各个模块的信号经单片机综合分析处理，实现了测距仪的主要功能。

通过相应的程序设计和系统调试，使得设计的测距仪工作状态稳定，实时性良好。经过实际测量，本设计测距精度较高，满足任务要求。

关键词：STC89C52单片机；超声波测距；C语言；数码管

目录

摘要

Abstract

1 绪论-1

1.1课题研究的背景-1

1.2课题研究的意义-1

2 超声波测距仪概述-2

2.1 超声波测距仪的简单介绍-2

2.2 超声波测距仪功能简介-2

2.3 超声波测距仪使用注意事项-2

2.4超声波测距仪设计方案-2

3超声波测距原理-3

3.1超声波简介-3

3.2超声波测距原理-3

4系统主要原件介绍-4

4.1单片机STC89C52-4

4.1.2 STC89C52RC单片机引脚功能介绍-6

4.2 HC-RS04超声波测距模块-7

4.2.1模块特点-7

4.2.2接口定义-8

4.2.3模块工作原理-9

4.2.4模块使用注意事项-9

4.3显示模块-9

4.3.1 四位数码管引脚说明-10

5硬件电路设计-11

5.1 超声波发射/接收模块-11

5.1.1超声波发射电路-11

5.1.2超声波检测接收电路-12

5.2显示模块电路-13

5.3声音报警模块电路-14

5.4复位电路模块-15

5.5时钟电路-16

6 系统的软件设计-17

6.1主程序流程-17

6.2子程序设计-18

6.2.1距离计算子程序-18

6.2.2超声波发生子程序及超声波接收中断子程序-18

6.2.3测量结果显示子程序-21

6.2.4声音报警子程序-22

7 软件调试及误差分析-24

7.1超声波测距仪系统的软硬件调试-24

7.2误差分析-24

结论-26

致谢-28

附录-29

附录 1 系统电路图-29

附录 2 系统仿真图-30

附录 3 超声波测距仪实物图-32

附录 4 程序清单-33