超声波测距器设计方案.doc

实验报告书 设计题目： 超声波测距器设计 实验者姓名： 所在学院： 自动化及电气工程学院 所在班级： 学号： 指导老师： 摘要 随着科学技术的快速发展，超声波将在科学技术中的应用越来越广。本文对超声波传感器测距的可能性进行了理论分析，利用模拟电子、数字电子、微机接口、超声波换能器、以及超声波在介质的传播特性等知识，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。为了保证超声波测距传感器的可靠性和稳定性，采取了相应的抗干扰措施。就超声波的传播特性，超声波换能器的工作特性、超声波发6米，精确度是0.1mm。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，可以用于倒车雷达、建筑施工工地以及一些工业现场，例如：测量液位、井深、管道长度等场合。可以广泛应用于工业生产、医学检查、日常生活、无人驾驶汽车、自动作业现场的自动引导小车、机器人、液位计等。 单片机AT82S51?超声波??传感器??测量距离? 摘要2 总体设计框架图2 2、单元电路设2 2.1.1主控芯片89C512 2.1.2主控芯片89C51电路原理图3 2.2.1显示模块4 2.3.1无线数据传输模块7 2.4.1实验原理及器件10 3．程序设计14 4.总结15 1、总体设计框架图 单元电路设计 2.1.1主控芯片89C51 89C51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。89C2051是一种带2K字节闪烁可编程可擦除只读存储器的单片机。单片机的可擦除只读存储器可以反复擦除100次。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的89C51是一种高效微控制器，89C2051是它的一种精简版本。89C单片机为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。 2.1.2主控芯片89C51电路原理图 2.2.1显示模块 LED数码管是由发光二极管构成的,亦称半导体数码管. 将条状发光二极管按照共阴极(负极)或共阳极(正极)的方法连接,组成8字,再把发光二极管另一电极作笔段电极,就构成了LED数码管.若按规定使某些笔段上的发光二极管就能显示从0～9的…系列数字。同荧光数码管、辉光数码管(NRT)相比它具有：体积小、功耗低、耐震动、寿命长、亮度高、单色性好、发光响应的时间短，能与TTL,CMOS电路兼容等的常见LED数码管的外形及内部结构如图1所示。图1(b)属于共阳极结构，图1(c)采用共阴极结构。+、一分别表示公共阳极和公共阴极。a～g是7个笔段电极，DP为小数点。另有一种字高为7．6mm的超小型LED数码管，管脚从左右两排引出，小数点则是独立的。 2．L印数码管的性能检测 LED数码管外观要求颜色均匀、无局部变色及无气泡等，在业余条件下可用干电池进一步检测。如图2所示。以共阴极数码管为例介绍检测方法。;将3;V干电池负极引出线固定接触在LED数码管的公共阴极上，电池正极引出线依次移动接触笔画的正极端。这一根引出线接触到某一笔画的正极端时，那～笔画就应显示出来。用这种简单的方法就可检测出数码管是否有断笔(某笔画不能显示)，连笔(某些笔画连在一起)，并且可相对比较出不同的笔画发光的强弱性能。若检测共阳极数码管，只需将电池正负极引出线对调一下，方法同上。数显器件。电路原理图示：?? CD4049功能简介: CD4049 六反相缓冲器/转换器.,CD4049是六反相缓冲器，具有仅用一电源电压(VCC)进行逻辑电平转换的特征。用作逻辑电平转换时，输入高电平电压(V IH)超过电源电压V CD。该器件主要用作COS/MOS到DTL/TTL的转换器，能直接驱动两个DTL/TTL负载。CD4049可替换CD4009，因为CD4049仅需要一电源电压，可取代CD4009用于反相器、电源驱动器或逻辑电平转换器。CD4049与CD4009引出端排列一致，16引出端是空脚 ，与内部电路无连接。若使用时不要求高的漏电流或电压转换，推荐使用CD4049六反相器。 CD4049引脚图:? ???超声波发射电路???? 压电