1013基于单片机的智能测距车设计与实现.docx

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1、基于单片机测距智能车设计与实现摘要随着社会科技的发展，为了不断满足人们的日常工作需求，越来越多的测距方式涌 现出来：激光测距仪，声波测距仪，光电测距仪，微波雷达测距仪等等。超声波测距具 有操作简单且成本低廉，测量误差小，特别适用于低成本的超声波测距智能车的应用。 51单片机超声波测距系统的设计目的是为了在如今社会通过使用电子类测距仪达到一 个更为精确误差更小操作更为简便，使測距仪达到一个最佳的性能。本论文概述了超声波的发展史和设计的基本原理，实现了一种基于51单片机的单 脉冲反射式超声波测距系统智能车，该测距智能小车系统利用超声波在空气中传播的速 度与时间为实验原理，搭载在51单片机为主板的智

2、能小车上运行,利用超声波的反射原 理来得出待测距离，从而实现他的具体功能.本次试验充分的体现了超声波系统的测距 原理，表述了超声波测距的理论和基础。在实验设计上达到了应有的难度，电子类测量 仪应用到的范围为0.10到0.50m,精度达到了 1cm以内，并对超声波测距系统的主要数 据进行了一系列的讨论。本系统的电路设计与采用51单片机进行操控，其易操作的特性 对实验起到了关键性的作用。在硬件单路上运用单片机的基本知识与实物的结合完成焊 接。关键词：51单片机，超声波，声波的反射，智能小车Ranging Microcontroller Based Design AndImplementation

3、Of IntelligentVehicleAbstractWith the development of social science and technology , in order to continue to meet the daily needs of people working more and more ways ranging emerged : a laser range finder, sonic range finder, optical rangefinders , microwave radar range finder and more. Ultrasonic

4、Ranging simple operation and low cost, the measurement error is small , especially for low-cost ultrasonic ranging intelligent vehicle applications. Designed 51 single ultrasonic ranging system for use in todays society through electronic range finder to reach a more precise error is smaller operati

5、ons easier, so rangefinder to achieve an optimal performance.This paper provides an overview of the history of the development of the basic principles of ultrasound and designed to achieve a single chip based on 51 single-pulse echo ultrasonic ranging system smart car , smart car system uses the ran

6、ging ultrasonic propagation in air speed and time principle , equipped with 51 single-chip motherboard smart small car running , using the reflection principle of ultrasonic distance to come to be tested , in order to achieve his specific function, this trial fully embodies the principle of ultrason

7、ic ranging system , expressed the ultrasonic ranging theory and foundation. In experiments designed to achieve the proper degree of difficulty, electronic measuring instrument applied to a range of 0.10 to 0.50m, the accuracy is within 1cm, and primary data ultrasonic ranging system , a series of di

8、scussions. Circuit design of the system and the use of 51 single-chip control, easy to operate features of its experimental plays a key role. In one way using a combination of hardware and physical basics of microcontroller complete the welding .Key words: 51, ultrasonic, acoustic reflection, the sm

9、art car摘要IABSTRACTII第1章项目概述11.1项目背景11.2项目简介213应用范围3第2章项目实施方案42-1概述42.1.1 51单片机52.1.2 LCD液晶显示屏52.2开发环境62.3硬件设计72.3.1硬件系统框图723.2原理图设计82.3.3典型电路设计82.4软件设计92.4.1软件系统框图92.4.2模块1设计102.4.3模块2设计10第3章项目实施过程113.1硬件实现过程113.1.1超声波发射电路123.1.2超声波检测与接收电路163.2软件实现过程143.3调试过程15第4章项目成果174.1硬件成果物174.2软件成果物19第5章结论21参考文

10、献21致谢22附录26项目概述ITn在现代单片机项目亳无疑问是炽手可热的IT行业之一,而应用单片机设计开发硬件 设施屡屡皆是.在这个单片机行业火热且发展前景大好的年代，我们可以同利用嵌入式 系统使电子系统化的产品升级为智能化的产品，可以给予电子化的产品“生命”而成为 现在化智能系统。单片机是一个已芯片形态存在，直接命令控制对象的嵌入式计算机系 统，单片机的出现让计算机化传统系统中的电子系统达到了一个新的智能化，所产的电 子产品在应用上更为智能。在智能车载超声波测距系统方面，利用超声波发射声波，反射声波，接收反射声波, 经过传感器接收释放一系列电子计算，得出结果。1.1项目背景随着人们生活水平的

11、逐渐提高，在日益加快的生活节奏下，私家车走进了人们的日 常生活当中，在城市街道上机动车的数量逐渐增多。随着机动车数量的直线上升，交通 变的拥挤不堪，交通事故也是频频发生。正因为机动车辆数量增多在夜间或是雾霾的天 气中，交通事故发生的概率大大增加。因此，有必要研制出一种新型智能电子类行车测 距仪。此类测距仪能使驾驶员在夜间或者是雾霾天气中若分不清道路是否存在潜在障碍 ,不明确固定的刹车距离的情况下，通过自身的系统运算，声波接收测距帮助驾驶员知 晓行车前方或后而有无安全隐患。从而达到安全行驶，保障驾驶员安全的目的。1.2项目简介本项目关键性便是超声波测距项目，关于超声波我们知道，当物体振动时会发岀

12、声 音。科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率，它的单位是赫兹。我们人类耳朵能 听到的声波频率为2020, 000赫兹。当声波的振动频率大于20000赫兹或小于20赫兹 时，我们便听不见了。因此，我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。通常 用于医学诊断的超声波频率为广5兆赫。超声波具有方向性好，穿透能力强，易于获得 较集中的声能，在水中传播距离远等特点。可用于测距，测速，清洗，焊接，碎石等。 在医学，军事，工业，农业上有很多的应用。理论研究表明，在振幅相同的条件下,一个物 体振动的能量与振动频率成正比，超声波在介质中传播时，介质质点振动的频率很高，因 而能量很大.在我国北方干燥的

13、冬季，如果把超声波通入水罐中，剧烈的振动会使罐中的 水破碎成许多小雾滴，再用小风扇把雾滴吹入室内，就可以增加室内空气湿度.这就是超 声波加湿器的原理.咽喉炎.气管炎等疾病,呼吸十分困难很难血流到达患病的部位.利 用加湿器的原理，把药液雾化，让病人吸入，能够提高疗效.利用超声波巨大的能量还可 以使人体内的结石做剧烈的受迫振动而破碎，从而减缓病痛达到治愈的目的。超声波指 定性强，能量相对来说消耗缓慢。然而，超声波测距项目是一种完全利用声波反射原理 通过系统计算而得出相关数据。结构框架简单，利用超声波测距项目作为车载测距仪， 设计方便易憧，工程试验项目，计算处理相对简单明了。并且在测量精度方面，也达

14、到 了智能化的设计精度要求。3应用范围本实验项目所开发研制的智能车载超声波测距仪，在经过数据核实，实验测量结果 准确后，可用于机动车倒车雷达，行车记录仪，车载影像接收器。尤其对穿透雨雾有一 定的抗干扰能力，对其测量结果有着精确地效果。有关超声波技术的设备都可进行与此 项目的研发，如海底探测声呐，超市光标识别等等。此外该项目能与其他关于超声波测 距的项目进行集成与融合，形成多测距仪设备支持。21世纪的单片机技术领域是一个具有高度发展生产力而又有无限前景的技术及产 业领域。我们来展望不久的将来，超声波测距仪作为一种现在化的十分重要的电子信息 技术开发工具在各方面都将有更大的开发与发展前景，它将本着

15、更精确更简易的方向去 开拓创新，以满足日益发展的社会需求第2章项目实施方案2.1概述从超声波设计理念的技术上研究，在上世纪70年代早已实现在现实生活中，对人 们的生活需求和工业上的帮助早已多样化。逐渐衍生到生产领域，农业领域，探测领域 与工业开发中，正是因为超声波穿透能力强，能量消耗的速度缓慢，传播的距离远，能 在不同传播介质中传播且速度不受其影响仍然较快。正是因为这些原因。所以超声波广 泛的应用于各种各样的测距因为原理而实现功能的工具中。比如测距仪与物位测量仪的 产生与应用。这些工具都是以超声波测距为原理而实现的，并且运用到了生活当中。超 声波测鉅仪利用超声波原理。其优点简单，快捷，容易实现

16、，计算原理简单不复杂，使 人易懂，控制简便能达到实时控制的效果。其测量精度也达到了工业测量的精确度，因 此超声波测距项目在各个行业达到了广泛的应用。2.1.1 51单片机所谓51单片机，是指那些能够兼容intel8031指令系统的微处理器的统一称呼，由 intel的8031单片机发展而来，近些年来，科技发展迅速，flash rom技术领域也得到 了长足的发展，由此也带动了 8031单片机的发展，成为了现在应用范围最为广泛的8 位单片机之一，在这其中，最具有代表性的就是atmel公司的AT89系列，由于单片机 体积小，功耗低，而且适应环境能力优异，所以被广泛用于工业测控系统领域，这一单 片机取得

17、成功后,很多的公司都推岀了 51系列的兼容机型，例如本次所用的STC89c52rCo STC生产STC89C52单片机是一种低功耗，高性能CMOS 8位微控制器，具有8K在系统可 编程闪存。采用STC89C52经典的MCS -51内核，但做了很多的改进使得传统51单片机 具有的功能不可用。在一个单芯片，8位CPU具有智能和在系统可编程闪存，使得 STC89C52为许多嵌入式控制应用提供高度灵活，超有效的解决方案。具有以下标准功能 8K字节的闪存，512字节RAM , 32条数字I/O线，看门狗定时器，内置4KB的 EEPROM , MAX810复位电路，3个16位定时器/计数器，四个外部中断，

18、一个7-向量 中断结构4 （与传统的51 5 2中断向量结构兼容），全双工串行口。也STC89C52静态 逻辑操作可以减少到0Hz ,支持两种软件可选的节电模式。在空闲模式下，CPU停止, 允许RAM,定时/计数器，串行口，中断继续工作。掉电保护，RAM内容被保存，振荡器 被冻结，所有的工作停止了供应链管理，直到下一个中断或硬件复位。最大工作频率 35MHz 时，6T/12T 可选。该产品是直流电动机，通过各种传感器驱动以收集信息到主控制单元MCU STC89C52以便实现相应的功能处理该数据后，完成相应的操作。与专用驱动芯片L298N 电机驱动，这回避使用光开关来完成直流电动机;通过对管TC

19、RT5000光电跟踪功能来完 成系统；无线遥控器的红外遥控器芯片模块使用红外脉冲编码调制信号通过一个合适的 红外发光二极管由红外接收机接收到的信号处理，并输出编码的红外发射器的微控制器, 用于对汽车的控制;火焰的火焰是由模块，然后通过火焰传感器检测用于控制所述风扇 控制继电器，完成灭火功能;呈现出一些LCD1602显示，显示球队的名字，对汽车的功 能的当前运行状态。整个系统的电路结构简单，可靠性高。2.1.2 LCD液晶显示屏本次项目运用的显示设备是搭配51单片机的LCD1602液晶显示屏，LCD1602类型为 工业字符型液晶显示屏，最大的特点为能同时显示16行*2列即最大显示为32个字符。

20、LCD1602液晶显示屏别称1602字符型液晶，主要功能用于显示特定的字符，特定的数字 与模块字母。它是一个点阵型液晶显示模块，其中每个点阵字符位都可为显示一个液晶 字符，字符与行距之间都有一个点距的间隔。完全做到了字符间距与行间距的功能。许 多不同类型的显示器，例如LCD, LED显示器，CRT显示器，等,可以连接到计算机。单 片机应用系统，其中最常见的是发光二极管显示数字显示（LED显示）。简液晶显示器 LCDo LED显示屏价格低廉，配置灵活，带有一个方便的接口，LCD可显示图形，但界面 比较复杂，成本也较高2. 2开发环境硬件环境：51单片机的升级版STC89C52RC单片机软件环境：

21、keil4, STCISP2. 3硬件设计该系统采用超声波传感器来实现对AT89S52的控制。单片机通过逆变器来控制超声 波通过P1. 0脚的传递，然后停止测试INTO引脚微控制器，当从高电平到低电平INTO 引脚电平就认为超声波已经返回。计数器超声波测量仪数据经过的时间，该距离可以通 过将传感器之间的障碍物而获得。超声波测距的硬件原理图如图3所示：89S52单片机或兼容的系列。采用12MHz晶振的精度，一直稳定的时钟频率，减小测量 误差。系统的特点是利用单片机控制超声波发射器和超声波接收器用定时器计算往返时间, 选择STC89C52RC单片机，经济便宜，操作便捷，并有一个4K ROM芯片，编

22、程方便。在图2.1所示的电路原理图。在前而范围中仅画出电路接线图，左视图和右前方测距电路 具有相同的电路。丨开拍丨|隼片讪初館化|定町中&子段序 TT飼?A-|外部中断子理序（.）王程序谭程的（b）定时中B*眼务子U序图2.1超声波发射回收原理图2.4软件设计运用c程序代码编写超声波测距仪运行与计算。超声波测距仪的软件由主程序，子 程序超声波发生器，超声波接收中断程序及显示子程序设计。我们知道，c语言程序， 有利于更复杂的算法，汇编语言程序设计与更高的效率和易于计算程序运行正常时，超 声波测距仪程序是更为复杂的计算（计算距离），还要求精细计算程序运行时间（超声 波测距时），则控制程序可以采用混

23、合C语言和汇编语言的编程。2.4.1软件系统框图根据需求调研结果确定本系统超声波测距流程图，如图2.2所示。|外鄢中咎入曰II美外*厂.I 、I i掘咿厂工丨计成惠II铮果瞄I.或 气.:I开外目中可&（）外即中断眼务子程序图2.2系统体系结构主程序首先初始化系统环境；设置定时器工作模式为16 TO定时器计数器模式总中断使能位被设置为显示EA和淸除端口 P0和P1 然后发送一个子程序调用超声波发 生器的超声波欺冲，.为了避免落送超亶波从发射器直接向接收机触发的大约0, 1亳秒（一 个延迟，该延迟長5超声波测距仪会有一个最小的可测距离的原因），接收返回的唯 一开放的外部中断的超声波信号湎为使用的

24、是12MHz的晶体振荡器结果是，对于每 个用户编喜的#数器为1 u s f主蠢鬲检测到成功接收的标志时；计数器TC的数（即超 声波来回所花费的时间）；根据等式（2）是计算，就可以得到该对象和测距仪之间的距 离，声音设计的速度是采取20 C 344米/ s的有，D （C X T） / 2 = 172T0/10000cm （ 2 ）测量的方式将结果发送到十讲制送超声波脉冲重复测量过程为了便于程5秒,然后发I C语言主程预览与源文档一致下载高清无水印其中，了0为计数器T0的计算值。序编写软件程序*1 w超声波传感器主要有两种类型的电致伸缩和磁致伸缩式，电双压电陶瓷片具有可逆 性的特点.具有下列特性的

25、压电陶瓷片；当它与变化幅度的AC电压的和方向的两端, 这将有一个“压电效应，从而产生能使压电陶瓷的机械变形，如机械变形的大小和所 施加的电压和正纏的刻、j和垩头 櫟句項也 如果在压电晶片到AC电压GF ,这将产 生相同频率的机械振动，机械振动以促进该空气松弛，当0F会落入音频范围内的声 音的两侧的频瀚詞販如果机械超声波振动轉.过陶瓷板在轻微变形发生，所以压电晶 片的振动的功能将产生相同的频率作为微弱的变流信号超声波传感器结构如下（图2. 3） 基于51单丿；机智能小车的设计与实现.随着信息技术，汽车产业的快速发展，智能化技术的发展的速度也将越来越快，而 对于智能化程度的要求也越来越高，其应用得

26、到了极大的扩展。智能化逐渐成为发展的 主流，它可以自动按照在没有人性化管理的前提下可以自由应用应用于医药，科学勘探, 海洋开发，军事，社会服务，工业和农业生产，食品工业，娱乐的环境中的预设模式下 运行等领域。智能汽车是其中的一个体现。在现有的光学原理玩具汽车上，红外传感器的安装和 所有类型的显示，能够实现电动车辆的运行速度，实时检测位置，操作条件和測得的数 据传送到微控制器进行处理，然后由基础单片机根据各种数据，实现电动车的智能控制 的检测，设计人员只需要穿越跟踪软件编程从而实现它的功能，并加以精确的控制，用 来以停止测试数据库的存储显示，无需人工干预，因此这将是更加智能的电子应用技术。该项目

27、是基于智能车自控工程STC89C51单片机。采用STC89C51单片机外加电机驱 动电路和功率转换电路，避障电路，火焰检测模块，显示模块，红外遥控器和红外接收 器与跟踪模块已经集成设计的传感器，采用模块化设计，单片机种类路况都通过光电传 感器处理，然后控制汽车来完成直线，转弯，速度，停止这种行动，实现多种扩展功能。 本次试验项目所涉及的智能小车可实现以下功能通过运用单片机的设计与控制，控制智能小车在有无障碍物的前提下，前进与倒退.此 外，还可根据小车前面的传感器进行避障.鉴于本次试验主要测试的实验结果为基于单 片机的智能测距车，主要测试方向为超声波测距.智能小车方面的系统框图如（图2.4）.智

28、能小车方面的系统框图如（图2. 4）智能小车的硬件功能为:其大致包含为主板电路，电源电路,采样电路与驱动电路.主要围着主板电路来实现对智能小车的控制.其他功能都是由对其控制的硬件电路来实现 小车的功能.智能小车的软件功能为：程序的设计占其主要部分，然而它是建立在硬件单路的基础 上的，程序设计主要包括，通过电源开关,运用代码对小车下达指令,，主要包括小车的向 前向后行走.难点在于对于小车行走速度的控制.（1）主控芯片。该项目采用单片机作为整个系统的核心，用于控制小车。针对本设 计的特点，D/A、A/D功能不必选用，也不能过于用精简的I/O 口的单片机，综合考 虑，由于STC系列单片机具有51单片

29、机内核，并且价格便宜，便于程序的下载。所 以我们采用STC89C52RC型号单片机。这种方案是一种较为理想的方案。（2）驱动模块。驱动模块有三种实现方法，分别是直流电机，步进电机和舵机。因 为直流电机接口简单且容易购买，所以我们小组选用直流电机，并且选用L298N电 机驱动芯片对电机进行控制。（3）采样模块。采用五只TCRT5000光电对管，并列置于小车正前方，根据五只光电 开关接收到的白线和黑线的情况来实现小车方向的控制，调整小车方向，很好的实 现循迹功能。（图2. 5）为单片机智能小车最小电路连接图图2.5单片机最小电路连接图第3章项目实施过程3.1硬件实现过程硬件设计包括单片机系统及显示

30、电路，超声波发射电路和超声波检测与接收的三个部分的电路。单片机AT89C51或兼容的系列。使用12MHz晶体时钟频 率来确定精度，用以获得一个更稳定，更精确的结果，这样可以最大化的降低了测量误 差。SCM可以更改所需的40kHz的用P1. 0 口输出超声波监测使用外部中断0的超声波 回波信号接收电路输出的方波信号。采用简单实用的四种常见的阳极显示电路LED数码 管，与PNP晶体管8550驱动74LS244驱动位代码段代码3.1.1超声波发射电路超声波发射电路原理图如图3. 1所示。由发送器电路反相器74LS04和超声换能器T 构主要发射40kHz的输出逆变器级的所有的方式通过电极向超声换能器，

31、两级逆变器的 其他接连通的方波信号，单片机的P1.0端口超声波换能器的电极上，用于推动该方波 信号被施加到形成所述超声换能器端部可以提高超声波的发射强度。逆变器的输岀端通 过两个平行的端口，以增加驱动能力。主机电阻RIO, Rll 74LS04 1可以提高逆变器输 出高驱动的能力，另一方面超声换能器可以增大阻尼效果，缩短自由振荡的时间。 压电超声换能器利用压电晶体的谐振工作。两个压电晶片内的超声波换能器和换能潞盘。 当它被施加到双极性脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率，晶片将压电谐振 和谐振驱动的超声波振动板，那么它就是一个超声波发生器;相反，如果在两个电极q 没有施加电压时，在接收到

32、的超声波共振板时，用于抑制振动的压电晶片，将机械能转 换为电信号，然后将其成为超声波接收换能器。超声发射换能器与接收换能器是稍微不 同的结构，该装置应被用来区分该标记。图3.1超声波发射电路原理图3.1.2超声波检测与接收电路集成电路CX20106A红外探测器是一种专用的接收芯片，在电视机红外遥控接收器经常用到。考虑到红外遥控常用的载波频率38 kHz和40 kHz的超声波频率范围越来越接近，你可以用它制作超声波检测接收电路。实验结果表明,超声波接收器CX20106A （无信号输出高电平），具有良好的灵敏度和强大的抗干扰能力。随着电容C4适当的大小变化，我们可以更改接收器电路与抗干扰能力的灵敏

33、度大小.如（图3. 2）oCNI)图3.2超声波接收检测电路原理图3. 2软件实现过程#include #include/1602引脚定义包含单片机寄存器的头文件包含_nop_（）函数定义的头文件寄存器选择位，将RS位定义为P2.0引脚 读写选择位，将RW位定义为P2.1引脚 使能信号位，将E位定义为P2.2引脚 忙碌标志位，将BF位定义为P0.7引脚 /1602数据口接单片机P0超声波引脚定义sbit RS=P2A2; sbit RW=P2;sbil E=P2;sbit BF=P0A7;sbil flag=PlA0；sbit in=P3A2;sbit out=P3Al;unsigned in

34、t sl,s2,s3,s4;unsigned int mi,ftnmi,limi,haomi： 以下为1602模块语句 函数功能：延时1msvoid delay lms()unsigned char i J; fbr(i=0;i10;i+) ibr(j=O;j33J+);函数功能：延时若干毫秒入口参数：nvoid dcly(unsigncd int n) unsigned int i;fbr(i=O;in;i-H-) delay lms();函数功能：判断液晶模块的忙碌状态返回值：resulto rcsult=l.忙碌;result=0,不忙bit BusyTesl(void)bit resu

35、lt;RS=0;根据规定，RS为低电平，RK为高电平时，可以读态RW=1;E=l; E=1,才允许读写_nop_(); 空操作nop_();nop_()；nop_(); 空操作四个机器周期，给硬件反应时间result=BF;滯忙碌标志电平赋给resultE=0;return result;3. 3调试过程超声波测距的原理是超声波发生器的超声波信号经过T的时间，将发送反射后未穿 过物体的超声波,超声波接收器R被接收。只要计算出的信号，从由超声波发生器可以 从物体的反射来计算的时间接收到的返回信号发出的超声波。距离的计算公式为：D = S/2= (CXT)/2 (1)其中，d为被测对象与测距仪之间

36、的距离，s是来回旅程的声 音，c是声音的速度，t是所花费的时间来回声。启动单片机内部定时器TO开始的同时 发射电路，使用录音时间超声波发射器的定时器计数功能，并接收反射波的时间。当接 收反射的超声波时，接收器电路的输出端产生一个在末端的负跳变INTO或INT1响应于 一个外部微控制器的中断请求产生一个中断请求信号时，执行外部中断服务程序中读取 的时间差，计算所述距离。第4章项目成果4.1硬件成果物如图4.1,图4.2,图4.3为制作硬件项目过程照片。图4.2超声波探头安装完成后4. 2软件成果物以下为测距主程序部分代码。1602引脚定义sbit RS=P2A2;sbit RW=P2A1;寄存器

37、选择位，将RS位定义为P2.0引脚读写选择位，将RW位定义为P2.】引脚sbit E=P2A0;使能信号位，将E位定义为P2.2引脚sbit BF=P0A7;忙碌标志位,，将BF位定义为P0.7引脚#include 包含单片机寄存器的头文件 #include 包含_nop_()函数定义的头文件/1602数据口接单片机P0sbit rtag=PlAO;超声波引脚定义sbit in=P3A2;sbit out=P3Al;unsigned ini sl,s2,s3,s4;距离unsigned int mi,fcnmi,limi,haomi; 以下为1602模块语句函数功能：延时1msvoid dcl

38、aylms()unsigned char i J;fbr(i=0；i10;i+)fbr0=0j33u+);函数功能：延时若干臺秒 入口参数：nvoid dclay(unsigncd int n) unsigned int i;fbr(i=O;in;i+)delay lms();函数功能：判断液晶模块的忙碌状态 返回值：rcsulto result=l.忙碌;result=0,不忙bit BusyTest(void)(bit result;RS=0; 根据规定，RS为低电平，RW为高电平时.可以读状态 RVV=I;E=l; /E=l,才允许读写nop_Q；空操作nop_0；nop_()；nop_

39、();/空操作四个机器周期，给硬件反应时间result=BF; 将忙碌标志电平賦给resultE=0;return result;第5章结论由于时间和其他设计目标，本次的实验项目可能没有达到预期的完美.然而，良好的 理论基础设计。最终的结果是设计来产生超声波测距仪，发送和接收超声波，初期实验 目标都已达到。为了通过超声波发送与接收从而测量的出超声波发送点即接收点与物体 之间的距离。以数字形式显示测量距离。超声波测距仪的硬件电路设计，包括单片机系统及显示电路，超声波发射器和超声 波检测接收电路三部分电路。还有基于单片机智能小车模块的设计。单片机AT89C51 或兼容的系列。精度使用12MHz晶体

40、时钟频率，以获得一个更稳定，降低了测量误差。 SCM可以更改所需的40kHz的用P1.0 口输出超声波监测使用外部中断0的超声波回波 信号接收电路输出的方波信号。采用简单实用的四种常见的阳极显示电路LED数码管, 段码用74LS244驱动PNP晶体管与8550位代码驱动。超声波发射器电路由反相器74LS04和超声换能器T构成，方波信号单片机的P1.0 40kHz的一路通过反相器到超声换能器电极的输出电平的端口，以及两级逆变器之后的 其他方式，主要发射超声波换能器的另一个电极，用于推动该方波信号被施加到形成所 述超声换能器端部可以提高超声波的发射强度。逆变器的输出端通过两个平行的，以増 加驱动能

41、力。主机电阻R10 , Rll 74LS04 1可以提高逆变器输出高驱动能力，另一方 而超声换能器可以增大阻尼效果，缩短自由振荡的时间。压电超声换能器利用压电晶体 的谐振工作。两个压电晶片内的超声波换能器和换能器盘。当它被施加到双极性脉冲信 号，其频率等于压电晶片的固有振荡頻率，晶片将压电谐振和谐振驱动的超声波振动板， 那么它就是一个超声波发生器;相反，如果在两个电极q没有施加电压时，在接收到的超 声波共振板时，用于抑制振动的压电晶片，将机械能转换为电信号，然后将其成为超声 波接收换能器。超声发射换能器与接收换能器是稍微不同的结构，该装置应被用来区分 该标记。在调制装置，而且，由于使用了许多用

42、于集成电路中的器件。并没有用到很多 外围元件，所以它应该不会太难以调试。只要电路一般是正确的焊接，一点点调试即可 正常使用。除了集成电路，各种电子元件无特殊要求。根据测量范围要求同样，可适当调整所述换能器和接收器的尺寸和连接的滤波电容器C0到获得合适 的接收灵敏度和抗干扰能力。如果超声接收器电路的屏蔽用到金属壳制品，则可以提高 抗干扰能力。参考文献1 景旭文等.超声波测距的研究M,华东船舶工业学院学报，19942 罗忠辉等.提高超声测距精度的方法M,机械设计与制造，20053 隋卫平等.高精度实时超声测距技术研究M,国防科学技术大学硕士论文，20034 张有志等.一种新型超声测距系统M,山东大

43、学学报，20035 胡盛斌等.用于移动机器人避障的超声测距系统M,机电一体化，20036 曹茂永等.超声测距数字信号采集系统M,电测与仪表，20007 丁义元等.高精度测距雷达研究M,电子测量与仪表学报，20008 时徳刚.超声测距仪的研究M,计算机测量与控制，20029 胡建凯.超声波检测原理与方法M,中国科技大学出版社，199310 李茂山.超声波测距原理及实践技术M,实用测试技术，199411 G.Edward Suh. Charles W. O Donnell. Srinivas Devadas. Aegis： a single-chip secure processor, IEEE Design and Test of Computers. 2008.24 (6)570-580