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摘 要：随着科学技术的快速发展，作为无损检测技术的超声波测距技术已广泛的应用于诸多领域。本文介绍了一种基于C8051F320单片机的超声测距系统的设计方法。通过单片机内部定时器产生超声波脉冲信号并计时，测出超声波自发射至接收的往返时间，计算出测量距离。为了确保测量的准确度，采用了温度补偿来校正超声波传播速度，并用四位LED数码管来显示距离。同时本系统具有操作简单、可靠性高、测量精度高等优点以及超声波不受光、电磁、粉尘等外因素干扰的特点，故可运用于各种需要测距的场合。数据分析表明本系统在0.5M内能实现精确测量。65476
毕业论文关键词：C8051F320，测距，超声波，温度补偿
ABSTRACT： With the rapid development of science and technology, as a non-destructive testing technology, the ultrasonic ranging has been widely used in many fields. This paper introduces a design method of ultrasonic distance measurement system based on C8051F320 microcontroller. The internal timer of MCU generate a ultrasonic pulse signal and start the time, measuring the round-trip time of ultrasonic from emission to reception, counting the measured distance. To ensure the accuracy of measurement, adjusting the speed of ultrasonic wave through temperature compensation, and displaying distance with four LED. At the same time the system has the advantages of simple operation, high reliability and high accuracy of measurement, as well as ultrasound has not affected by external factors such as light, electromagnetic, dust and so on, so it can be applied to a variety of ranging occasion. The experimental results shows that this system can realize accurate measurement in 0.5 meters.
Keywords:C8051F320,Ranging,Temperature compensation,Ultrasonic
目录
1 绪论 4
1.1 课题背景、意义 4
2 系统总体方案设计 5
2.1 方案选择 5
2.2 超声波测距原理 6
2.3 主要元件介绍 7
3 Protues仿真 9
4 硬件电路设计 13
4.1 超声波发射接收电路 13
4.2 测温电路 14
5 系统软件设计 15
5.1 软件设计 15
5.2 超声波发射、接收子程序 16
5.3 显示子程序 18
5.4 测温子程序 21
结论 25
参考文献 26
致谢 27
1 绪论
1.1 课题背景、意义
随着自动测量与高精度数据采集分析技术的快速发展，超声波在数据获取方面的运用越来越广。超声波传感器也随着人类科技文明的数次变革，被广泛的运用于一些关键领域和核心设备上。但就现阶段的技术水平而言，人们已掌握并可具体利用的测距技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。
超声波是一种频率高于20KHz，超出人耳可接受的声波，与可听声波在介质中的物理特性的本质一样，超声波也具有反射，衍射，折射，散射等传播规律。但超声波的频率高，波长短，衍射不严重，能量消耗慢，因此在均匀介质中能够实现远距离定向直线传播，可有效解决超长度测量。文献综述