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摘要根据对几种常见测量工具特性和测距算法应用的理解，设计了一个物料高度检测系统。该系统以单片机为核心，超声波为测量媒介，通过时间渡越法测算距离。由单片机AT89C51控制定时器产生超声波脉冲并计时。超声波接收电路主要利用集成芯片CX20106A来处理回波信号。此外，还有一个以集成元件DS18B20为核心的温度补偿电路，实时监测温度，以便得到更为精准的超声波速度，提高整个系统的可靠性。最后，调用距离计算子程序去得到被测距离并显示出来。26122
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毕业论文关键词超声波单片机高度检测
Abstract
According to the understanding of characteristics of several common measuring tools and application ofranging algorithm, I devise a distance measuring system.The system uses AT89C51 as the control core unit and ultrasound as a medium. The system calculates the distance by the transit time method. The SCM controls timer to generate an ultrasonic pulse and count. Ultrasonic receiver circuit uses an integrated chip to handle the echo signal mainly. In addition, this system also has a temperature compensation circuit,using DS18B20 as core.It is used to monitor the temperature of realvalue, in order to get more accurate ultrasonic speed and improve the reliability of the whole system.Finally, the measured distancecan be obtained and displayed, by calling the distance calculation subroutine.
Key words:Ultrasonic SCM Height measurement
目 录
摘要 I
Abstract II
1 概述 1
1.1 本设计的内容 1
1.2 本设计的意义 1
1.3 国内外研究现状 2
2 超声波测距分析 3
2.1 测距传感器 3
2.2 超声波的介绍 3
2.3 超声波测距的原理 4
3 系统硬件设计 6
3.1 硬件结构设计 6
3.2 单片机及其外围电路 7
3.2.1 单片机AT89C51 7
3.2.2 复位电路 10
3.2.3 晶振电路 10
3.3 超声波发射及接收 11
3.3.1 超声波换能器 11
3.3.2 超声波发射电路 12
3.3.3 超声波接收电路 14
3.4 显示电路 15
3.5 温度补偿电路 16
3.5.1 温度补偿电路工作原理 16
3.5.2 温度传感器DS18B20 16
4 软件设计 19
4.1 主程序 19
4.2 超声波发射子程序 22
4.3 超声波接收子程序 22
4.4 测温子程序 23
5 拓展—物料体积检测系统算法设计 25
6 超声波测距系统误差分析 26
7 结论及展望 28
致 谢 28
[参考文献] 30
附录 超声波测距电路原理图 32
1 概述
1.1 本设计的内容
针对工业上的实际应用，设计一个以单片机为核心，超声波为测量媒介的物料高度测量系统。首先要选择测量工具，为了系统的测量精度，本系统采用非接触式测量工具。在对比了几种常见非接触式测量媒介的优缺点，决定选用超声波作为本系统的测量媒介。把单片机作为本系统的核心元件，而对单片机具体型号的选择，需要对几种常见型号的功能性、稳定性、以及硬件成本和软件可达性作出分析对比。接下来，便要把时间和精力主要投入到硬件电路设计以及软件编程。最后，进行系统调试作误差分析以及经验总结。