基于單片機的超聲波測距畢業(yè)答辯PPT演示課件

1、logo指導教師：指導教師：超聲波測距系統(tǒng)設計超聲波測距系統(tǒng)設計n班級：班級： n學生：學生：n學號：學號：論文的結構和主要內容論文的結構和主要內容u第一部分：介紹課題背景和意義第一部分：介紹課題背景和意義u第二部分：超聲波測距原理第二部分：超聲波測距原理u第三部分：系統(tǒng)硬件設計第三部分：系統(tǒng)硬件設計u第四部分：系統(tǒng)軟件設計第四部分：系統(tǒng)軟件設計u第五部分：總結與致謝第五部分：總結與致謝n 背景： 由于超聲波指向性強，能量消耗緩慢，在介質中傳播的距離較遠，由于超聲波指向性強，能量消耗緩慢，在介質中傳播的距離較遠，因而超聲波經常用于距離的測量。因而超聲波經常用于距離的測量。n 意義： 可廣泛應用

2、于測量物體的距離、厚度、液位等領域。在超聲波探傷、可廣泛應用于測量物體的距離、厚度、液位等領域。在超聲波探傷、自動泊車系統(tǒng)和倒車雷達系統(tǒng)中，超聲波測距有其重要的應用。自動泊車系統(tǒng)和倒車雷達系統(tǒng)中，超聲波測距有其重要的應用。超聲波測距系統(tǒng)的背景、意義超聲波測距系統(tǒng)的背景、意義測距方式及超聲測距的優(yōu)勢測距方式及超聲測距的優(yōu)勢u 測距方式測距方式 雷達測距、紅外測距、激光測距、雷達測距、紅外測距、激光測距、超聲測距超聲測距u 超聲測距的優(yōu)勢超聲測距的優(yōu)勢 （1）環(huán)境介質可為空氣、液體或固體等，適用范圍廣泛；）環(huán)境介質可為空氣、液體或固體等，適用范圍廣泛； （2）對外界光線和電磁場不敏感，可用于黑暗、

3、有灰塵或）對外界光線和電磁場不敏感，可用于黑暗、有灰塵或煙霧、電磁干擾強等惡劣環(huán)境中，可以降低勞動強度。煙霧、電磁干擾強等惡劣環(huán)境中，可以降低勞動強度。 （3）超聲波傳感器結構簡單、體積小、費用低、技術難度）超聲波傳感器結構簡單、體積小、費用低、技術難度小、信息處理簡單可靠、易于小型化和集成化。小、信息處理簡單可靠、易于小型化和集成化。超聲測距原理超聲測距原理ctl21超聲系統(tǒng)測距方案論證超聲系統(tǒng)測距方案論證超聲波是利用反射的原理測量距離的，被測距離一端為超聲波傳感器，另一端必須有能反射超聲波的物體。測量距離時，將超聲波傳感器對準反射物發(fā)射超聲波，并開始計時，超聲波在空氣中傳播到達障礙物后被反

4、射回來，傳感器接收到反射脈沖后立即停止計時，然后根據超聲波的傳播速度和計時時間就能計算出兩端的距離。超聲波是利用反射的原理測量距離的，被測距離一端為超聲波傳感器，另一端必須有能反射超聲波的物體。測量距離時，將超聲波傳感器對準反射物發(fā)射超聲波，并開始計時，超聲波在空氣中傳播到達障礙物后被反射回來，傳感器接收到反射脈沖后立即停止計時，然后根據超聲波的傳播速度和計時時間就能計算出兩端的距離。由單片機at89c51編程產生40khz的方波，由p2.7口輸出，再經過放大電路，驅動超聲波發(fā)射探頭發(fā)射超聲波。發(fā)射出去的超聲波經障礙物反射回來后，由超聲波接收頭接收到信號，通過接收電路的檢波放大、積分整形及一系

5、列處理,送至單片機。單片機利用聲波的傳播速度和發(fā)射脈沖到接收反射脈沖的時間間隔計算出障礙物的距離,并由單片機控制顯示出來。由單片機at89c51編程產生40khz的方波，由p2.7口輸出，再經過放大電路，驅動超聲波發(fā)射探頭發(fā)射超聲波。發(fā)射出去的超聲波經障礙物反射回來后，由超聲波接收頭接收到信號，通過接收電路的檢波放大、積分整形及一系列處理,送至單片機。單片機利用聲波的傳播速度和發(fā)射脈沖到接收反射脈沖的時間間隔計算出障礙物的距離,并由單片機控制顯示出來。由單片機at89c51編程產生40khz的方波，由p2.7口輸出，再經過放大電路，驅動超聲波發(fā)射探頭發(fā)射超聲波。發(fā)射出去的超聲波經障礙物反射回來

6、后，由超聲波接收頭接收到信號，通過接收電路的檢波放大、積分整形及一系列處理,送至單片機。單片機利用聲波的傳播速度和發(fā)射脈沖到接收反射脈沖的時間間隔計算出障礙物的距離,并由單片機控制顯示出來。 由單片機由單片機at89c52編程產生編程產生40khz的方波，的方波，由由p2.7口輸出，再經過放大電路，驅動超聲波發(fā)口輸出，再經過放大電路，驅動超聲波發(fā)射探頭發(fā)射超聲波。發(fā)射出去的超聲波經障礙物射探頭發(fā)射超聲波。發(fā)射出去的超聲波經障礙物反射回來后，由超聲波接收頭接收到信號，通過反射回來后，由超聲波接收頭接收到信號，通過接收電路的檢波放大、積分整形及一系列處理接收電路的檢波放大、積分整形及一系列處理,送

7、送至單片機。單片機利用聲波的傳播速度和發(fā)射脈至單片機。單片機利用聲波的傳播速度和發(fā)射脈沖到接收反射脈沖的時間間隔計算出障礙物的距沖到接收反射脈沖的時間間隔計算出障礙物的距離離,并由單片機控制顯示出來。并由單片機控制顯示出來。本設計的核心本設計的核心-at89c52 at89c52 at89c52 是一個低電壓，高性能是一個低電壓，高性能cmos 8 cmos 8 位單片機，片內含位單片機，片內含8k bytes 8k bytes 的可反的可反復擦寫的復擦寫的flashflash只讀程序存儲器和只讀程序存儲器和256 bytes 256 bytes 的隨機存取數(shù)據存儲器（的隨機存取數(shù)據存儲器（r

8、amram），器），器件采用件采用atmel atmel 公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準公司的高密度、非易失性存儲技術生產，兼容標準mcs-51 mcs-51 指令系統(tǒng)，指令系統(tǒng)，片內置通用片內置通用8 8 位中央處理器和位中央處理器和flash flash 存儲單元，存儲單元，at89c52 at89c52 單片機在電子行業(yè)中有單片機在電子行業(yè)中有著廣泛的應用。著廣泛的應用。超聲波發(fā)射電路超聲波發(fā)射電路 發(fā)射電路主要由反相器發(fā)射電路主要由反相器74ls04 74ls04 和超聲波發(fā)射換能和超聲波發(fā)射換能器器ls1 ls1 構成構成超聲波接收電路超聲波接收電路 考慮到紅外遙控常用

9、的載波頻率考慮到紅外遙控常用的載波頻率38khz 38khz 與測距的超聲波頻率與測距的超聲波頻率40khz 40khz 較為接近，可以利用它制作超聲波檢測接收電路。較為接近，可以利用它制作超聲波檢測接收電路。顯示電路顯示電路四位led組成動態(tài)掃描電路，由at89c52的p0口輸出。動態(tài)掃描時，由p2口控制led的當前顯示位。當距離測量結束并調用顯示程序，就會顯示距離大小。四位led組成動態(tài)掃描電路，由at89c52的p0口輸出。動態(tài)掃描時，由p2口控制led的當前顯示位。當距離測量結束并調用顯示程序，就會顯示距離大小。四位led組成動態(tài)掃描電路，由at89c52的p0口輸出。動態(tài)掃描時，由p

10、2口控制led的當前顯示位。當距離測量結束并調用顯示程序，就會顯示距離大小。四位led組成動態(tài)掃描電路，由at89c52的p0口輸出。動態(tài)掃描時，由p2口控制led的當前顯示位。當距離測量結束并調用顯示程序，就會顯示距離大小。四位led組成動態(tài)掃描電路，由at89c52的p0口輸出。動態(tài)掃描時，由p2口控制led的當前顯示位。當距離測量結束并調用顯示程序，就會顯示距離大小。四位led組成動態(tài)掃描電路，由at89c52的p0口輸出。動態(tài)掃描時，由p2口控制led的當前顯示位。當距離測量結束并調用顯示程序，就會顯示距離大小。四位led組成動態(tài)掃描電路，由at89c52的p0口輸出。動態(tài)掃描時，由p

11、2口控制led的當前顯示位。當距離測量結束并調用顯示程序，就會顯示距離大小。 四位四位ledled組成動態(tài)掃描電路，由組成動態(tài)掃描電路，由at89c52at89c52的的p0p0口輸出。動態(tài)掃描時，由口輸出。動態(tài)掃描時，由p2p2口控制口控制ledled的當前顯示位。當距離測量結的當前顯示位。當距離測量結束并調用顯示程序，就會顯示距離大小。束并調用顯示程序，就會顯示距離大小。溫度調控電路溫度調控電路 由于超聲波的傳播速度由于超聲波的傳播速度c c會受溫度、濕度、會受溫度、濕度、壓強等的影響，其中溫度的影響尤為嚴重。因此壓強等的影響，其中溫度的影響尤為嚴重。因此在測量精度要求高的場合，應通過溫度

12、補償對超在測量精度要求高的場合，應通過溫度補償對超聲波的傳播速度進行校正，以減小誤差。聲波的傳播速度進行校正，以減小誤差。電源電路電源電路 本機使用一種電源：本機使用一種電源：+5v+5v，硬件設計中采用，硬件設計中采用自帶電源方式。因為本機有單片機，還有許多邏自帶電源方式。因為本機有單片機，還有許多邏輯芯片，這些芯片的工作電源電壓為輯芯片，這些芯片的工作電源電壓為+5v+5v，所以，所以電源中必須有電源中必須有+5v+5v電源。電源。單片機最小系統(tǒng)單片機最小系統(tǒng)其作用主要是為了保證單片機系其作用主要是為了保證單片機系統(tǒng)能正常工作。單片機最小系統(tǒng)主要統(tǒng)能正常工作。單片機最小系統(tǒng)主要由時鐘電路和

13、復位電路組成。由時鐘電路和復位電路組成。軟件設計軟件設計 只要計算出從發(fā)出超聲波信號到接收到返回只要計算出從發(fā)出超聲波信號到接收到返回信號所用的時間，就可算出超聲波發(fā)生器與反射信號所用的時間，就可算出超聲波發(fā)生器與反射物體的距離。物體的距離?？偨Y總結u由于時間和其它客觀上的原因，此次設計由于時間和其它客觀上的原因，此次設計沒有成功做出實物。但是對設計有一個很沒有成功做出實物。但是對設計有一個很好的理論基礎。設計的最終結果是使超聲好的理論基礎。設計的最終結果是使超聲波測距儀能夠產生超聲波，實現(xiàn)超聲波的波測距儀能夠產生超聲波，實現(xiàn)超聲波的發(fā)送與接收，從而實現(xiàn)利用超聲波方法測發(fā)送與接收，從而實現(xiàn)利用超聲波方法測量物體間的距離量物體間的距離u大學本科的學習生活即將結束。在此，我大學本科的學習生活即將結束。