基于PIC16F876A单片机的超声波测距仪

超声波测距仪的设计

摘要：电子测距仪要求测量范围在0.10～5.00m，测量精度1cm，测量时与被测物体无直接接触，能够清晰稳定地显示测量结果。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。超声波测距器，可以应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控，也可用于液位、井深、管道长度的测量等场合。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此在移动机器人的研制上也得到了广泛的应用。

该测距仪采用NE555电路、两级放大电路和电平比较电路实现了超声波的发射与接收。单片机为该测距仪的核心单元，实现发射电路的控制和接收数据的处理。本系统在10～200cm的距离内测量精度可达±0.5cm，并且易于调试，成本低廉，具有很强的实用价值和良好的市场前景。

    关键字：超声波传感器，测距仪，PIC16F876A

目  录

一、系统方案比较与选择 4

方案一：利用分立模块的超声波测距仪 4

方案二：基于PIC16F876A单片机的超声波测距仪 4

二、理论分析与计算 6

1、测量与控制方法 6

2、理论计算 6

三、电路与程序设计 7

1、检测与驱动电路设计 7

2、总体电路图 12

3、软件设计与工作流程图 14

四、系统调试 15

1 超声波测距误差分析 15

2 提高精度的方案及系统设计 16

3、测量结果 18

五、创新发挥 19

六、设计结论 20