基于单片机控制的超声波测距报警系统设计

基于单片机控制的超声波测距报警系统设计内容摘要：

系统由单片机最小系统、实验开发平台（其中用到超声波收发模块、数码管显示模块、按键模块）、 PC 机、跳线若干根组成。 调试中的问题及解决方案 软件调试中的问题及解决方案 根据实际情况可以修改超声波子程序每次发送的脉冲宽度和两次测量的时间间隔，以适应不同距离的测量需要。 根据所设计的电路参数和程序，测距仪能测得 范围为 ～ ,当超过范围时发生 LED 亮灯报警，同时设置启动自动复位，使其重新测距。 程序中最难的部分是测距程序。 由于该超声波测距模块对时序的要求很高，要求在输入端产生 40kHz 的方波。 因为在程序的大循环中，尤其它程序造成延时的误差，导致产生的方波并不算是需要的 40kHz。 这样该模块就无法正常运行，导致测距失败。 后来，我们修改了延时，矫正了时序，并用示波器进行测量，在 引脚上得到了 40kHz 的方波。 由于报警时要使 LED 灯闪烁，即需高电平与低电平交叉。 其中在 高低电平转换时需要延时，我们错误的将报警子程序放入主程序，导致数码管不能正常的进行动态扫描。 将报警子程序以定时器 1 的方式放入中断函数或将动态扫描程序放入定时器 1，都可解决问题。 经过多次尝试，以及大家地讨论终于成功写出了报警系统的亮灯功能。 功能显示 如图 所示，通过数码管显示测出的距离为，属于 10cm～ 50cm 正常范围。 图 超声波测距正常范围 如图 所示，超声波测出的距离为，小于 10cm，报警系统启动， LED 灯亮。 图 超声波测距小于 10cm 如图 所示，超声波测出的距 离为，大于 50cm，报警系统启动， LED 灯亮。 图 超声波测距大于 50cm 如图 所示，按下键盘模块中的按键，复位系统，数码管显示距离数归零。 图 启动复位功能 6 课程设计收获 课程设计的心得体会 作为一名电子信息工程的学生，我觉得做单片机课程设计是十分有意义的，而且是十分必要的，在已度过的大学时间里，我们大多数接触的是专业课。 在课本上掌握的仅仅是专业课的理论知识，如何去锻炼我们的实践能力。 如何把我们所学的专业理论运用到实践中。 我想这次课程设计提供了良好的平台。 在做 本次课程设计的过程中，我感触最深的当属于实物制作和调试的过程，为了让设计更完善，我们查阅了大量的资料，经过多次小组讨论，修改程序，不断调试，终于初见成果。 在这期间，我一度感到沮丧，因为在我的设想中能实现的功能放到实物中往往会遇到各种问题，为了解决这些问题，花费大量的经历和时间，从中我也学到了我们一切都要有据可依，不切实际的构想无法升级为设计。 通过这次的课程设计的制作让我对单片机的理论有了更加深入的了解，同时在具体制作实物的过程中，我发现书本上的知识与实际应用存在着差距，书本上的知识很多都是理想化的结论，忽略了很多实际因素或者问题，这让我们无法根据书本上的理论就轻易得到预想中的结果。 通过这次实践使我更深刻的体会到了理论联系实际的重要性，以及我们实物制作的动手能力。 我们在今后的学习工作中会更加的注重实际，避免成为只会纸上谈兵的赵括。 从中我也学会了凡事要耐心和坚持。 最后，我在此要感谢各位给予我帮助的同学和我们小组的其他两位成员，没有他们的帮助无法独 自完成这次课程设计。 特别要感谢我们的指导老师，两位指导老师不辞辛劳的回答我们的问题，和我们一同讨论并解决问题。 参考文献 [1] 沙占友．集成化智能传感器原理与应用 [M]．北京：电子工业出版社，2020． [2] 吴研．超声波倒车雷达系统设计 [J]．北京：北京理工大学， 2020． [3] 肖景和，赵健．红外线热释电与超声波遥控电路 [M]．北京：人民邮电出版社， 2020． [4] 史谚宾．基于 AT89C2051 的超声波测距仪设计 [J]．北京：航空航天出版社， 2020 [5] 路锦正 ,王建勤 .超声波测距仪的设 计 [M]．成都：成都理工大学， 1999． [6] 基于单片机智能系统的设计与实现 [M]．北京：人民邮电出版社， 2020． [7] 赖寿宏．微型计算机控制技术 [M]．北京：机械工业出版社， 2020． [8] 王兆安，黄俊．电力电子技术 [M]．北京：机械工业出版社， 2020． [9] 邱关源．电路 [M]．北京：高等教育出版社， 1999． [10] 尤一鸣 .单片机总线扩展技术第一版 [M].北京 :北京航空航天大学出版社， 1993 附录 程序清单 //超声波模块显示程序 include //包 括一个 52 标准内核的头文件 define。