基于单片机的超声波测距仪的设计

基于单片机的超声波测距仪的设计

摘要：超声波易于定向发射、方向性好、强度易控制、与被测量物体不需要直接接触的优点，是作为距离测量的理想手段。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。由于超声波具有以上特点被广泛应用于测量物体的距离、厚度、液位等领域以及在超声波探伤、自动泊车系统和倒车雷达系统中。因此，超声波作为一种测距识别手段，已越来越引起人们的重视。    本文以AT89C51单片机为核心，同时结合传感器技术，设计设计一台超声波测距仪。论文介绍了一种基于单片机的脉冲反射式超声测距系统。该系统采用DYP-ME007TX超声波模块采集系统与障碍物之间的距离，模块通过串行接口把数据送入单片机，单片机通过LCD显示屏实时显示此距离值，并且在距离超过设定范围时实现报警提醒功能。

关键字：DYP-ME007TX，超声波测距，单片机，LCD显示

目录

1 绪论 1

1.1 国内外的研究现状及发展趋势 1

1.1.1 现阶段常见的问题 1

1.1.2 课题的发展趋势 2

1.2 课题的主要研究内容 2

1.2.1 课题研究的主要特点 2

1.2.2课题研究的主要内容 3

1.3 课题的研究步骤 4

1.4 课题研究的意义和价值 4

2 超声波测距仪的总体设计 5

2.1 单片机的概述 5

2.1.1 单片机的产生与发展 5

2.1.2 单片机技术现状和发展趋势 5

2.1.3 单片机的结构特点 6

2.1.4 单片机的应用 6

2.2 系统设计要求及设计思路 7

2.2.1 系统的设计要求 7

2.2.2 设计思路及系统框图 7

3 系统的硬件 8

3.1 单片机的选择及电路 8

3.1.1 单片机的选取 8

3.1.2  AT89S51功能及电路 10

3.2 超声波测距电路的设计 13

3.2.1 测距方法的选取 13

3.2.2 超声波测距原理 14

3.2.3 超声波测距方案选择 14

3.2.4  DYP-ME007TX介绍 15

3.3　LCD显示电路的设计 16

3.3.1　显示器的选择 16

3.3.2  LCD的概述 17

3.3.3 液晶显示模块的设计 17

3.4 声光报警电路的设计 20

3.4.1 指示灯报警电路的设计   20

3.4.2 鸣音报警电路的设计   20

3.5 按键设定值的电路设计 21

3.6 电源电路的设计 22

4 软件设计 22

4.1 系统总流程图设计 22

4.2系统初始化的软件设计 24

4.3 超声波数据接收设计 24

4.4  LCD显示器的软件设计 25

4.5 声光报警的软件设计 26

4.6 按键检测的软件设计 27

5 仿真调试 27

5.1 仿真环境介绍 27

5.1.1 Keil介绍 27

5.1.2  Proteus介绍 28

5.2 仿真过程 29

5.3 仿真总结 32

6 设计总结 33

致 谢 34

附录一 系统原理图 35

附录二 源程序 36

参考文献 43