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基于单片机的超声波测距仪的设计与实现

中文摘要

本设计基于单片机AT89C52，利用超声波传感器HC-SR04、LCD显示

屏及蜂鸣器等元件共同实现了带温度补偿功能可报警的超声波测距仪。

我们以AT89C52作为主控芯片，通过计算超声波往返时间从而测量与前

方障碍物的距离，并在LCD显示。单片机控制超声波的发射。然后单片

机进行处理运算，把测量距离与设定的报警距离值进行比较判断，当测

量距离小于设定值时，AT89C52发出指令控制蜂鸣器报警，并且AT89C52

控制各部件刷新各测量值。在不同温度下，超声波的传播速度是有差别

的，所以我们通过DS18B20测温单元进行温度补偿，减小因温度变化引

起的测量误差，提高测量精度。超声波测距仪可以实现4m以内的精确测

距，经验证误差小于3mm。

关键词：超声波；测距仪；AT89C52；DS18B20；报警

DesignandRealizationofultrasonicrangefinderbased

ABSTRACT

Thedesignobjectiveistodesignandimplementmicrocontroller

basedultrasonicrangefinder.ThemainuseofAT89C52,HC-SR04

ultrasonicsensoralarmsystemcompleterangingproduction.We

AT89C52asthemainchip,bycalculatingtheround-triptimeultrasound

SCMultrasonictransmitter.Thenthemicrocontrollerforprocessing

operationtomeasurethedistanceandsetalarmvaluesarecomparedto

judgedistance,whenmeasureddistanceislessthanthesetvalue,

AT89C52issuecommandstocontrolthebuzzeralarm,andcontroleach

memberrefreshAT89C52measuredvalues.Becauseatdifferent

DS18B20temperaturemeasurementbythetemperaturecompensation

unit,reducingerrorsduetotemperaturechanges,andimprove

measurementaccuracy.Gooddesigncanachievepreciserangeultrasonic

distancewithin4m,provenerrorislessthan3mm.

Keywords:Ultrasonic；Location；AT89C52;DS18B20;Alarm

目录

第一章前言.

1.1课题背景及意义

1.1.1超声波特性

1.1.2超声波测距

1.2超声波模块基本介绍

1.2.1超声波的电器特性

1.2.2超声波的工作原理

1．3主要研究内容和关键问题

第二章方案总体设计.

2.1超声波测距仪功能

2.2设计要求

2.3系统基本方案

2.3.1方案比较

2.3.2方案汇总

第三章系统硬件设计.

3.1单片机最小系统

3.2超声波测距模块

3.3显示模块

3.4温度补偿电路

3.5蜂鸣报警电路

第四章系统软件设计.

4.1AT89C52程序流程图

4.2计算距离程序流程图

4.3报警电路程序流程图

4.4超声波回波接收程序流程图

第五章系统的调试与测试