基于單片機(jī)的超聲波測距系統(tǒng)畢業(yè)答辯宣講專家講座

基于51單片機(jī)超聲波測距儀設(shè)計與實現(xiàn)

學(xué)生：*****學(xué)號：B1基于單片機(jī)的超聲波測距系統(tǒng)畢業(yè)答辯宣講第1頁論文結(jié)構(gòu)和主要內(nèi)容第一部分：介紹課題背景和意義第二部分：系統(tǒng)電路設(shè)計方案第三部分：系統(tǒng)硬件設(shè)計第四部分：系統(tǒng)軟件設(shè)計第五部分：仿真第六部分：總結(jié)與謝辭基于單片機(jī)的超聲波測距系統(tǒng)畢業(yè)答辯宣講第2頁

背景：近年來，電子測量技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，超聲波測距作為一個經(jīng)典非接觸測量方法，含有高精度、損耗低、非接觸等優(yōu)點，使得超聲測距在很多場所得到了利用。意義：超聲波測距是利用聲波反射原理，防止傳感器直接與介質(zhì)接觸，是一個傳統(tǒng)而實用非接觸測量方法。與紅外、激光及無線電測距相比，它含有結(jié)構(gòu)簡單、可靠性能高、價格廉價等優(yōu)異特征。在近距離范圍內(nèi)超聲波測距含有不受光線、顏色以及電磁場影響和指向性強(qiáng)優(yōu)點，更主要是使用超聲波檢測能很大程度降低勞動強(qiáng)度，能夠防止工作人員在惡劣工作環(huán)境中可能受到傷害，還能夠提升距離結(jié)果準(zhǔn)確度；所以超聲測距廣泛應(yīng)用于倒車?yán)走_(dá)、機(jī)器人自動避障、地形地貌探測及一些工業(yè)現(xiàn)場等方面。超聲波測距儀對電子測量技術(shù)發(fā)展是非常主要。

超聲波測距系統(tǒng)背景、意義基于單片機(jī)的超聲波測距系統(tǒng)畢業(yè)答辯宣講第3頁測距方式及超聲測距優(yōu)勢慣用測距方式

紅外測距、激光測距、超聲波測距超聲測距優(yōu)勢

（1）超聲波對色彩和光照度不敏感，可用于識別透明及漫反射性差物體，如玻璃、拋光體等等。

（2）超聲波對外界光線和電磁場不敏感，可用于黑暗、有灰塵或煙霧、電磁干擾強(qiáng)、有毒等惡劣環(huán)境中。

（3）超聲波傳感器結(jié)構(gòu)簡單、體積小、費用低、技術(shù)難度小、信息處理簡單可靠、易于小型化和集成化?；趩纹瑱C(jī)的超聲波測距系統(tǒng)畢業(yè)答辯宣講第4頁超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射同時開始計時，在空氣中傳輸，途中碰到障礙物就馬上返回來，超聲波接收器收到反射波就馬上停頓計時。因為超聲波也是一個聲波，其聲速V與溫度相關(guān)。V=331.5+0.607T、在使用時，假如傳輸介質(zhì)溫度改變不大，則可近似認(rèn)為超聲波速度在傳輸過程中是基本不變。假如對測距精度要求很高，則應(yīng)經(jīng)過溫度賠償方法對測量結(jié)果加以數(shù)值校正。能夠添加溫度賠償模塊，普通采取DS18B20溫度傳感器測量現(xiàn)場溫度（本試驗系統(tǒng)忽略溫度變動影響）。取V為默認(rèn)值340m/s，所以,只要需要測量出超聲波傳輸時間t,就能夠得出測量距離s=V*t/2.

障礙物超聲波發(fā)射超聲波接收超聲波測距儀測量原理及實現(xiàn)方式基于單片機(jī)的超聲波測距系統(tǒng)畢業(yè)答辯宣講第5頁測距模塊原理HC-SR04模塊工作時序圖需要有一個10us脈沖對傳感器進(jìn)行觸發(fā)，這么傳感器才能夠自己產(chǎn)生8個40KHZ脈沖而且對發(fā)射波進(jìn)行接收。當(dāng)接收端發(fā)覺有反射波時就會產(chǎn)生回響信號。測量距離跟回響信號脈沖寬度是成正比。測量周期為800ms距離=高電平時間*聲速/2基于單片機(jī)的超聲波測距系統(tǒng)畢業(yè)答辯宣講第6頁系統(tǒng)電路設(shè)計方案電源電路超聲波發(fā)射電路超聲波接收電路89C514位LED顯示器3鍵鍵盤復(fù)位電路蜂鳴器發(fā)射與接收超聲波，經(jīng)過計算收發(fā)時間差得到測量距離；LED顯示測量距離；接收用戶按下按鍵對應(yīng)指令并做出處理；系統(tǒng)運行犯錯時，使用電平式開關(guān)和上電復(fù)位電路進(jìn)行復(fù)位處理。基于單片機(jī)的超聲波測距系統(tǒng)畢業(yè)答辯宣講第7頁系統(tǒng)軟件設(shè)計主程序主要作用是把每個功效模塊進(jìn)行聯(lián)絡(luò)，讀取出并計算HC-SR04測量長度、測量距離顯示、經(jīng)過按鍵控制有效距離限制、當(dāng)測量值超出了最大測量值時，蜂鳴產(chǎn)生長響報警聲。當(dāng)測量距離小于報警距離時，蜂鳴器依據(jù)距離大小產(chǎn)生頻率不一樣聲音開始初始化調(diào)用顯示子程序障礙物存在讀出距離值并顯示結(jié)束Y

N基于單片機(jī)的超聲波測距系統(tǒng)畢業(yè)答辯宣講第8頁顯示子程序開始獲取距離參數(shù)賦值顯示結(jié)束顯示距離子程序功效是把超聲波模塊測量出時間差經(jīng)過計算后得到距離值傳到單片機(jī)內(nèi)，單片機(jī)經(jīng)過處理把距值動態(tài)輸出到4位LED數(shù)碼管上，每次顯示一位，逐位顯示?；趩纹瑱C(jī)的超聲波測距系統(tǒng)畢業(yè)答辯宣講第9頁按鍵子程序報警子程序主要作用是在測量距離超出預(yù)設(shè)最大測量距離時發(fā)出報警，蜂鳴器會一直發(fā)出聲音；當(dāng)測量距離小于設(shè)置好報警距離時，蜂鳴器會出現(xiàn)斷續(xù)響報警聲，而且蜂鳴器發(fā)出聲音頻率跟距離成百分比，距離小頻率就高，也就是報警聲越急促?；趩纹瑱C(jī)的超聲波測距系統(tǒng)畢業(yè)答辯宣講第10頁報警子程序主要作用是在測量距離超出預(yù)設(shè)最大測量距離時發(fā)出報警，蜂鳴器會一直發(fā)出聲音；當(dāng)測量距離小于設(shè)置好報警距離時，蜂鳴器會出現(xiàn)斷續(xù)響報警聲，而且蜂鳴器發(fā)出聲音頻率跟距離成百分比，距離小頻率就高，也就是報警聲越急促。報警子程序基于單片機(jī)的超聲波測距