基于51单片机的超声波测距系统的设计和实现.doc

【摘要】随着科技的发展，现代科学对距离测量的需求越来越大，也越来越精确。超声波作为一种机械波，它具有方向性好并且能够定向传达的特点，通过对超声波发出以及接收时间的测定，很容易就可以测量与物体间的距离，所以超声波测距仪在如今的应用越来越广泛。

本次研究的项目是运用超声波的在空气中传播和反射的原理以及单片机而设计的超声波测距的系统。该设计由STC89C52单片机、HC-SR04超声波传感器模块和蓝牙模块组成。超声波传感器将测量的距离通过蓝牙传输，显示在手机APP上，并且在设定阈值，若小于设定的数值，则在手机APP上提示距离危险，若大于阈值，则在手机APP上显示距离安全。

本报告先后从设计背景和意义、需求分析、总体设计方案、硬件以及软件的实现进行论述，重点介绍STC89C52单片机、超声波传输的原理、超声波传感器的设计、蓝牙模块的设计以及软件层的设计，完整地对本次系统的设计进行总结。因测量距离较短，本次设计忽略了温度对超声波传播速度的影响。

【关键词】：超声波；单片机；测距；提示

目录

摘要

Abstract

1绪论-1

1.1研究背景-1

1.2研究意义-1

1.3研究内容-1

1.4国内外研究现状-2

2需求分析-2

2.1功能需求-2

2.2性能需求-2

2.3软硬件需求-3

3系统的总体设计-3

3.1设计要求-3

3.2设计思想-3

3.3设计方案-4

3.4本章小结-4

4系统硬件的设计-4

4.1单片机模块-5

4.1.1 STC89C52单片机芯片-5

4.1.2复位电路-7

4.1.3晶振电路-8

4.2超声波传感器模块-8

4.2.1超声波原理及组成部分-8

4.2.2超声波传感器工作原理-9

4.3蓝牙模块-10

4.3.1蓝牙技术简介-10

4.3.2蓝牙模块介绍以及工作方式-11

4.4本章小结-11

5系统软件的设计-11

5.1超声波测距器的程序设计-11

5.2 蓝牙模块程序设计-14

5.3安卓端APP设计-15

5.3.1蓝牙查找及连接程序-15

5.3.2数据的传输程序-16

5.3.3数据显示程序-17

5.4 本章小结-17

6系统测试-17

6.1系统硬件测试-18

6.2系统软件测试-18

6.3本章小结-21

7开发总结-21

参考文献-22

致谢-23