基于51单片机的超声波测距系统设计.doc

摘要：本设计研究了基于单片机的超声波测距系统的原理及其所能实现的功能：系统主要由单片机控制系统控制，加上超声波模块、显示电路和报警电路共同组成并实现测距功能。由STC89C51单片机发出指令，超声波模块发射超声波脉冲，由计时器计时，计算超声波往返所花费的时间，通过已知的声波波速和公式计算得到测量距离，在四位数码管上进行显示。系统具有报警功能，当超过限值或者超声波返回时间溢出时开始报警，表现为蜂鸣器长鸣和LED常亮，同时可通过按键调节改变报警距离。本设计成本低，抗干扰性强，测得的数值能够准确无误的在数码管上呈现，使用时非常方便。最后，在开发的平台上，进行了实验，证明了设计的正确性。

关键词：单片机，超声波，测距，报警

目录

摘要

Abstract

1 绪论-5

2 超声波测距的本质-5

2.1 超声波发生器-5

2.2 超声波测距的原理-5

3 元件选型-6

3.1模块选择-6

3.2 STC89C51单片机的引脚图-6

3.3 HC-SR04超声波发射接收模块-7

4 硬件设计-8

4.1 系统总体结构-8

4.2 接收显示终端电路-8

4.3 电源电路-9

4.4 报警电路-9

5 软件设计-10

5.1  主程序设计-10

5.2 显示模块程序设计-12

5.3 中断模块程序设计-14

5.4 计算程序-15

5.5 上下限调整程序-16

6 测试分析-19

6.1硬件调试-19

6.2软件调试-21

6.3误差分析-22

结论-23

参考文献-24

致谢-25

附录-26

附录一：超声波测距原理图-26

附录二：HC-SR04超声波模块实物图-26

附录三：程序清单-26

附录四：系统原理图-32