单片机与虚拟仪器超声波探测系统设计.docVIP

基于单片机与虚拟仪器的超声波探测系统的设计 摘 要 距离是在很多不同的场合和控制中需要检测的一个参数，因此测距成为数据采集中亟待解决的一个问题。超声波测距是一种传统而实用的非接触测距方法，和激光、和无线电测距方法相比，具有不受外界光及电磁场等因素的影响的优点，在比较恶劣的环境中也具有一定的适应能力，且结构简单，成本低，因此在工业控制、建筑测量、机器人定位方面得到了广泛的应用。 本文通过对超声波的传播特性等的分析，设计了一种简单的距离测量系统。系统可以完成障碍物距离的测量、语音提示障碍物的距离并可将距离值显示在上位机面板上。系统通过设置单片机内部计数器的计时频率，提高了测量的分辨率和精度；并通过软件程序的设计来避免回波干扰的问题。 关键词：超声波，超声波测距，SPCE061A，虚拟仪器 ABSTRACT Distance is a parameters needed to test in many different occasions and control s. Therefore it becomes a problem in data acquisitions, which must be solved. Ultrasonic Ranging is a traditional and practical non-contact distance measurement methods, compared with laser and radio location method, it is not subjected to external EMF and the influence of factors such as the merits .In the bad environment Ultrasonic Ranging also has a certain adaptability .And because it has simple structure, low cost, it is widely used in the industrial control, Building Surveyors, the robot position-locating. Based on analysis the propagation characteristics of ultrasonic, we design a simple distance measuring system. System can complete distance measurement of barrier, prompting the distance of obstacles with voice displaying the distance on the PC panel. The system improves the resolution and the accuracy of the measurement by setting a time of internal frequency counter; the system can avoid interference with the Echo through the software program designing. Keywords: ultrasonic, Ultrasonic Ranging, SPCE061A.Virtual Instrument 目 录 摘 要 I ABSTRACT II 第1章 绪 论 1 1.1 课题背景与意义 1 1.1.1激光测距 1 1.1.2无线电测距 1 1.1.2微波雷达 1 1.1.3红外线测距 1 1.1.4超声波测距 2 1.2超声波技术国内外研究的历史与现状 2 1.3超声波的特性 3 第2章 系统的硬件设计 6 2.1系统硬件的总体设计 6 2.2 SPCE061A单片机简介 6 2.3超声波测距单元的介绍 9 2.3.1超声波测距单元的基本特性与参数指标 11 2.3.2测距单元主要功能 12 2.3.3测距单元工作结构框图 12 2.3.4 测距单元工作时的系统环境 12 2.4系统硬件电路 13 2.4.1 61板各部分工作电路 13 2.4.2超声波测距单元各部分电路 15 2.4.3串口部分电路 17 第3章系统的软件设计 19 3.1下位机的程序设计 19 3.1.1集成开发环境——IDE2.0.0的介绍 19 3.1.2用户I/O口及系统分配 19 3.1.3 软件流程 20 3.2 上位机软件设计 23 3.2.1上位机