倒车雷达超声波测距毕设毕业论文.doc

济南职业学院
毕业设计(论文)
题目: 超声波测距倒车雷达设计

系部: 电子工程系
专业: 电气自动化
学号: 201208022116
学生姓名: 陈泰
指导教师: 郭振慧
职称: 讲师
二O一五年四月二日
济南职业学院
毕业论文(设计)任务书
课题名称:__ 超声波测距倒车雷达设计
系部: 电子工程系
专业: 电气自动化
姓名: 陈泰
学号:___ 201208022116
指导教师: 郭振慧




二O一五年四月二日
超声波倒车雷达设计
摘要
本次设计采用单片机STC89C52来控制整个超声波系统。由单片机控制产生超声波并且控制定时器开始计时,当接收电路接收到回波时,定时器产生中断,停止计时。信号发出到接收到回波信号所用的时间是由单片机计算完成,从而得到实测的距离。距离显示在LED数码管上,并控制报警电路。
整个硬件电路由电源电路、按键电路、显示电路、报警电路以及超声波模块构成。按键电路用来控制报警距离的增加或者减少,方便且实用。本次设计具有容易控制和工作稳定等优点。
关键词:STC89C52 超声波测距

目录
第1章前言 1
课题研究的目的及意义 1
超声波测距系统的国内外现状 1
设计的要求 1
第2章系统总体方案的选择 2
2
超声波测距系统原理 2
方案选择 2
第3章整体硬件电路设计 4
4
4
时钟电路 5
蜂鸣器报警电路 6
按键电路 6
超声波发射电路 7
超声波接收电路 7
超声波模块 8
显示电路 8
电源电路 9
系统的整体电路 10
第4章软件部分 11
主程序设计 11
中断处理程序 12
距离的计算及显示电路的设计 13
报警电路的设计 14
按键电路的设计 14
第5章硬件的组装及调试 15
结论 17
致谢 18
参考文献 19
附录 20
第1章前言
课题研究的目的及意义
经济的发展带来社会的进步,超声波测距被频繁的用在人们的日常工作之中。超声波拥有测量稳定、穿透能力强、易接收等特点,同时超声波测距不用接触到物体,适用于了情况比较复杂的环境。还因为超声波测距易于控制,并且达到了所要求测量的工业指标,所以超声波测距被用于获取距障碍物的位置信息、移动机器人、汽车倒车雷达等方面的研究。
超声波测距系统的国内外现状
国内超声波测距主要针对固体和液体的研究,在测距的稳定性和精确性上有了很大程度的提高。并且随着科学技术的不断提高,超声波技术在工业的自动控制、汽车倒车系统等方面也有深入的研究。此外在医学、生物科学等领域也有突出的地位。
国外也做了大量的研究是关于提高超声波测距。Figneroa .,Lamancusa ,传播时间的获得是通过相加峰值时延和相位时延。
设计的要求
设计一个超声波测距系统,距离设定一个限定值,当超声波探头与被测物体的距离小于设定值时,两者的距离显示在四位七段数码管上并开始报警。
设计主要需求如下:
电路测量的距离为≤6m。%。
与被测物体的距离用数码管显示,并有报警功能。
(3)设置按键电路,能对设置的最小报警距离进行改变。
第2章系统总体方案的选择

我们知道,声音的发出是产生了振动。我们知道赫兹定义为声音的振动频率,20~20000赫兹的振动频率是人的耳朵可以接收到的,高于20000赫兹的,我们定义为超声波。超声波具有穿透性好、容易获取等特点,在医学、工业、军事、农业等方面有着巨大的研究价值。
超声波测距系统原理
在超声波测距的过程中,超声波的发射端接收到的脉冲为一系列的方波。时间间隔大小为方波的宽度,距离越远,脉冲的宽度越大。脉冲的个数也随着测距的远近而变化。超声波测距的方法是:测量出输出脉冲的宽度即发出超声波到接收超声波的时间间隔t,利用公式S=1/2vt,算出被测距离。
超声波的算法设计:X1是超声波发出的时间,X2是超声波接收的时间。我们知道声波的传播速度为340m/s,所以被测距离L如图2-1。

图2-1测距原理
方案选择

单片机

控制器
本方案选择STC89C52单片机来控制整个电路,测得的距离显示在四位数码管上,并根据所设置的报警距离开始报警。超声波的发射信号由单片机发出并送到发射电路上,发出