超声波测距仪的设计

摘 要

随着科技的发展，人们生活水平的提高，城市发展建设加快，城市给排水系统也有较大发展，其状况不断改善。但是，由于历史原因合成时间住的许多不可预见因素，城市给排水系统，特别是排水系统往往落后于城市建设。因此，经常出现开挖已经建设好的建筑设施来改造排水系统的现象。城市污水给人们带来了困扰，因此箱涵的排污疏通对大城市给排水系统污水处理，人们生活舒适显得非常重要。而设计研制箱涵排水疏通移动机器人的自动控制系统，保证机器人在箱涵中自由排污疏通，是箱涵排污疏通机器人的设计研制的核心部分。控制系统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。
本设计采用以AT89C51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。整个电路采用模块化设计，由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。各探头的信号经单片机综合分析处理，实现超声波测距仪的各种功能。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各个功能模块。相关部分附有硬件电路图、程序流程图。
经实验证明，这套系统软硬件设计合理、抗干扰能力强、实时性良好，经过系统扩展和升级，可以有效地解决汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控。

关键词：AT89c51 超声波 测距
目 录

摘 要•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••Abstract••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••II
绪论•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••1
I.1 课题设计的目的及其意义•••••••••••••••••••••••••••••••••1
I.2 超声波测距仪的设计思路•••••••••••••••••••••••••••••••••1
I.3 课题设计的任务和要求•••••••••••••••••••••••••••••••••••2
1 课题的方案设计与论证•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••3
1.1 系统整体方案的设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••3
1.2 系统整体方案的论证•••••••••••••••••••••••••••••••••••••3
2 系统的硬件结构设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••4
2.1 单片机的功能特点及测距原理•••••••••••••••••••••••••••••4
2.2 超声波发射电路•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6
2.3 超声波检测接收电路•••••••••••••••••••••••••••••••••••••7
2.4 超声波测距系统的硬件电路设计•••••••••••••••••••••••••••7
3 系统软件的设计•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••9
3.1 超声波测距仪的算法设计•••••••••••••••••••••••••••••••••9
3.2 主程序流程图•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••10
3.3 超声波发生子程序与超声波接受中断程序•••••••••••••••••••11
3.4 系统的软硬件的调试•••••••••••••••••••••••••••••••••••••12
总 结••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••13
致 谢••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••15
参考文献••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••16
附 录 一 超声波测距电路原理图••••••••••••••••••••••••••••••••••18
附 录 二 超声波测距电路版图••••••••••••••••••••••••••••••••••••19
附 录 三 程序清单••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20