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    摘 要：对于无线测距问题，提出了将超声波和单片机结合于一体的方案，给出了一种基于单片机超声波测距仪的设计，对系统中的控制部分、发射部分、接收部分和显示部分所存在的问题进行了分析和处理。本文设计了一种简单易行的超声波测距系统，具体分析了超声波测距仪的设计原理及各部分元件的设计方案，相关部分附有硬件电路图和原理图。经实验证明，这套系统软硬件设计合理、抗干扰能力强、实时性良好，经过系统扩展和升级，可以有效地解决汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控。4534
    关键词：超声波；CX20106A；单片机；压电效应

    The Design of Ultrasonic Range Finder Based on MCU
    Abstract: For wireless location problem, put forward the ultrasonic and single-chip integrated scheme, presents a design of ultrasonic range finder based on the control part, system, emission part, receiving part and shows the presence of some of the problems are analyzed and treated. This paper designs the ultrasonic ranging system, it is simple, specific analysis of the design principle of the ultrasonic range finder and each part of components, with the relevant parts of the hardware circuit diagram and schematic diagram. Proved by the experiment, the system hardware and software design is reasonable, strong anti-interference ability, good real-time. After the system expansion and upgrade, it can effectively solve the car parking, building construction site and some industrial field position monitoring.
    Key Word:Ultrasonic; CX2010A; MCU(Micro Control Unit); Piezoelectric effect
    目    录

    摘要    1
    引言    1
    1.超声波测距仪的测量原理    2
    1.1超声波概述    2
    1.2将超声波用于测距的原理    3
    1.3压电式超声波传感器原理及特性    4
    2.系统的硬件结构设计    4
    2.1设计超声波测距仪的系统原理    4
    2.2超声波传感器    5
    2.3超声波发射电路设计    7
    2.4超声波接收电路的设计    7
    2.5显示电路的设计    9
    3.单片机AT89C51    11
    3.1单片机的组成及功能    11
    3.2单片机的工作原理    13
    3.3AT89C51标准功能    14
    4.系统软件的设计    15
    4.1程序流程图    15
    4.2程序总体分析    15
    5.总结    16
    参考文献    17
    附录    18
    附录一    18
    附录二    19
    附录三    20
    附录四    21
    附录五    22
    致谢    27
     
    基于单片机超声波测距仪的设计
    引言
    随着社会的进步及计算机技术和自动化技术的发展，测距在工业生产和日常生活中都变得十分重要，而各种复杂的情况使得传统测距用的尺子已经无法满足需求，于是，在这种社会环境的催生下，各种非接触式的测量方法应运而生，比如采用激光、雷达及红外线等进行测距的方法。但是激光和雷达测距的造价很高，红外线测量的距离又太短，不利于广泛应用，而在某些应用领域还有局限性。就目前无接触测距的技术水平来讲，人们可以真正利用的测量方面的技术还是十分有限，所以，这是一个拥有无限前景而且正在蓬勃发展的技术，也是一项急待发展的产业领域。
    超声波测距则具有明显突出的优点。因为超声波对色彩、光照度、外界光线和电磁场不敏感，所以它对于被测物体处于有灰尘、黑暗或烟雾、有毒、强电磁干扰等恶劣环境下具有一定的实际意义，相较于激光红外线对被测物的特定要求，超声波测距对被测物的要求也更低，因此超声波在测距中的应用越来越广。利用超声波检测往往比较灵活、方便，计算简单，测量迅速，并且在测量精度方面易于做到实时控制，测量时与被测物体无直接接触等优点，可以达到在工业生产上的实用要求，使其可以广泛应用于水库液位测量、倒车雷达、建筑施工工地以及工业测井，测量管道长度等一些工业现场。
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