超声波测距装置的设计

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摘     要

 本次毕业设计主要涉及超声波电子测距装置的设计。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。
 本次设计要求测量时与被测物体无直接接触，测量范围在0.06～3.00m，测量精度1cm，使用MSP430F169作为核心控制器，，能够清晰稳定地用液晶显示测量结果，并能将数据上传至PC机以及控制命令的下传，上位机程序采用Visual C++编程，从而实现上下位机串口通信。

关键词：超声波；测距；串口通信；Visual C++；MSP430F169

目  录
摘要 II
Abstract III
1 绪论 1
1.1背景 1
1.2研究内容 1
2  超声波测距原理  2
2.1 超声波的物理特性 2
2.1.1波长与辐射 2
2.1.2 反射 2
2.1.3 温度影响 3
2.1.4 衰减 3
2.2超声波测距方法 3
3  系统设计方案 4
4 系统硬件设计 5
4.1  单片机控制模块 5
4.1.1  MSP430 单片机的特点 5
4.1.2 相关使用模块 6
4.2  串口通信模块 7
4.2.1 MAX3232E简介 7
4.2.2 串口电路 7
4.3  超声波发射电路 8
4.3.1. CD4049简介 8
4.3.2发射电路 8
4.4  超声波接收电路 9
 4.4.1 NE5532简介 9
4.4.2.接受电路 10
5  下位机软件设计 11
5.1  总体设计 11
5.2 子程序设计 12
5.2.1超声波中断测距 12
5.2.2串口通信 12
6  串口通信简介 14
6.1 串口通信标准 14
6.2 RS-232 C串行接口标准 15
6.2.1 RS-232 C简介 15
6.2.2  RS-232C 串口通信接线方法 16
7  上位机软件设计 17
7.1  Visual C++简介 17
7.2 串口通信的主要参数 18
7.3上位机串口通信编程方案 19
7.4.编程实现 23
7.4.1总体设计 23
7.4.2界面设计 25
8  系统调试 30
8.1  超声波测距装置调试 30
8.2 上下位机联合调试 30
8.2.1 下位机 30
8.2.2 上位机 31
8.2.3 联调 32
9  总结 35
致谢 36
参考文献 37