超聲波測(cè)距儀的設(shè)計(jì).doc
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超聲波測(cè)距儀的設(shè)計(jì),34頁共計(jì)12439字摘要隨著科技的發(fā)展，人們生活水平的提高，城市發(fā)展建設(shè)加快，城市給排水系統(tǒng)也有較大發(fā)展，其狀況不斷改善。但是，由于歷史原因合成時(shí)間住的許多不可預(yù)見因素，城市給排水系統(tǒng)，特別是排水系統(tǒng)往往落后于城市建設(shè)。因此，經(jīng)常出現(xiàn)開挖已經(jīng)建設(shè)好的建筑設(shè)施來改造排水系統(tǒng)的現(xiàn)象。城市污水給人們帶來了困擾，因此箱涵的排...
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34頁共計(jì)12439字
摘 要
隨著科技的發(fā)展，人們生活水平的提高，城市發(fā)展建設(shè)加快，城市給排水系統(tǒng)也有較大發(fā)展，其狀況不斷改善。但是，由于歷史原因合成時(shí)間住的許多不可預(yù)見因素，城市給排水系統(tǒng)，特別是排水系統(tǒng)往往落后于城市建設(shè)。因此，經(jīng)常出現(xiàn)開挖已經(jīng)建設(shè)好的建筑設(shè)施來改造排水系統(tǒng)的現(xiàn)象。城市污水給人們帶來了困擾，因此箱涵的排污疏通對(duì)大城市給排水系統(tǒng)污水處理，人們生活舒適顯得非常重要。而設(shè)計(jì)研制箱涵排水疏通移動(dòng)機(jī)器人的自動(dòng)控制系統(tǒng)，保證機(jī)器人在箱涵中自由排污疏通，是箱涵排污疏通機(jī)器人的設(shè)計(jì)研制的核心部分。控制系統(tǒng)核心部分就是超聲波測(cè)距儀的研制。因此，設(shè)計(jì)好的超聲波測(cè)距儀就顯得非常重要了。
本設(shè)計(jì)采用以AT89C51單片機(jī)為核心的低成本、高精度、微型化數(shù)字顯示超聲波測(cè)距儀的硬件電路和軟件設(shè)計(jì)方法。整個(gè)電路采用模塊化設(shè)計(jì)，由主程序、預(yù)置子程序、發(fā)射子程序、接收子程序、顯示子程序等模塊組成。各探頭的信號(hào)經(jīng)單片機(jī)綜合分析處理，實(shí)現(xiàn)超聲波測(cè)距儀的各種功能。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體方案，最后通過硬件和軟件實(shí)現(xiàn)了各個(gè)功能模塊。相關(guān)部分附有硬件電路圖、程序流程圖。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，這套系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)合理、抗干擾能力強(qiáng)、實(shí)時(shí)性良好，經(jīng)過系統(tǒng)擴(kuò)展和升級(jí)，可以有效地解決汽車倒車、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的位置監(jiān)控。
目 錄
摘 要•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••I
Abstract••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••II
緒論•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••1
I.1 課題設(shè)計(jì)的目的及其意義•••••••••••••••••••••••••••••••••1
I.2 超聲波測(cè)距儀的設(shè)計(jì)思路•••••••••••••••••••••••••••••••••1
I.3 課題設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求•••••••••••••••••••••••••••••••••••2
1 課題的方案設(shè)計(jì)與論證•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••3
1.1 系統(tǒng)整體方案的設(shè)計(jì)•••••••••••••••••••••••••••••••••••••3
1.2 系統(tǒng)整體方案的論證•••••••••••••••••••••••••••••••••••••3
2 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••4
2.1 單片機(jī)的功能特點(diǎn)及測(cè)距原理•••••••••••••••••••••••••••••4
2.2 超聲波發(fā)射電路•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6
2.3 超聲波檢測(cè)接收電路•••••••••••••••••••••••••••••••••••••7
2.4 超聲波測(cè)距系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)•••••••••••••••••••••••••••7
3 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••9
3.1 超聲波測(cè)距儀的算法設(shè)計(jì)•••••••••••••••••••••••••••••••••9
3.2 主程序流程圖•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••10
3.3 超聲波發(fā)生子程序與超聲波接受中斷程序•••••••••••••••••••11
3.4 系統(tǒng)的軟硬件的調(diào)試•••••••••••••••••••••••••••••••••••••12
總 結(jié)••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••13
致 謝••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••15
參考文獻(xiàn)••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••16
附 錄 一 超聲波測(cè)距電路原理圖••••••••••••••••••••••••••••••••••18
附 錄 二 超聲波測(cè)距電路版圖••••••••••••••••••••••••••••••••••••19
附 錄 三 程序清單••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
關(guān)鍵詞：AT89c51; 超聲波；測(cè)距
參考文獻(xiàn)
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[5] 陳光東.單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)(第二版).武漢：華中理工大學(xué)出版社，1999.4
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[12] 永學(xué)等.1-Wire總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20及應(yīng)用.電子產(chǎn)品世界，2003.12
[13] 勝全.D18B20數(shù)字溫度計(jì)在微機(jī)溫度采集系統(tǒng)中的序編制. 南京：南京大學(xué)出版社1998. 3
[14] 恒清，張靖.加強(qiáng)單片機(jī)系統(tǒng)抗干擾能力的方法.通化師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2004 .10
[15] 晗曉，袁慧梅.單片機(jī)系統(tǒng)的印制板設(shè)計(jì)與抗干擾技術(shù).電子工藝技術(shù)，2004 .6
[16] 豐，薛紅宣.采用軟件抗干擾設(shè)計(jì)提高微機(jī)系統(tǒng)的可靠性.電子產(chǎn)品世界，2004.1
[17] 占操，梁厚琴，曹燕.單片機(jī)系統(tǒng)中的軟件抗干擾技術(shù).電子技術(shù)，2003.3
[18] 華兵.MCS-51單片機(jī)原理應(yīng)用.武漢：武漢華中科技大學(xué)出版社，2002 .5
[19] 繼興，劉霞.單片機(jī)系統(tǒng)軟件抗干擾措施分析.電子測(cè)量技術(shù)，2003
[20] 田華等.可編程單總線數(shù)字式溫度傳感器DS18B2的原理與應(yīng)用.電子質(zhì)量，2004.7
[21] Tom R. Watt .Cooling our tomorrows economically ，ASHRAE Journal.
[22] Army Kayla. Improving efficiency in existing chillers with optimization technology ，ASHRAE Journal.
[23] D.Pearl mutter ， Eerily ， Y.Etzion ，I.A.Meir，H.Di ，Refine the use of the evaporation in an experimental down-draft cool tower ，Energys .1995
[24] rtori S，ZHANG G X. Geometric Error Measurement and Compensation of Machines.Annals of the CIRP. 1995:599-609
[25] olton W. Instrumentation&process measurement. Longman
Scientific&Technical. 1991
摘 要
隨著科技的發(fā)展，人們生活水平的提高，城市發(fā)展建設(shè)加快，城市給排水系統(tǒng)也有較大發(fā)展，其狀況不斷改善。但是，由于歷史原因合成時(shí)間住的許多不可預(yù)見因素，城市給排水系統(tǒng)，特別是排水系統(tǒng)往往落后于城市建設(shè)。因此，經(jīng)常出現(xiàn)開挖已經(jīng)建設(shè)好的建筑設(shè)施來改造排水系統(tǒng)的現(xiàn)象。城市污水給人們帶來了困擾，因此箱涵的排污疏通對(duì)大城市給排水系統(tǒng)污水處理，人們生活舒適顯得非常重要。而設(shè)計(jì)研制箱涵排水疏通移動(dòng)機(jī)器人的自動(dòng)控制系統(tǒng)，保證機(jī)器人在箱涵中自由排污疏通，是箱涵排污疏通機(jī)器人的設(shè)計(jì)研制的核心部分。控制系統(tǒng)核心部分就是超聲波測(cè)距儀的研制。因此，設(shè)計(jì)好的超聲波測(cè)距儀就顯得非常重要了。
本設(shè)計(jì)采用以AT89C51單片機(jī)為核心的低成本、高精度、微型化數(shù)字顯示超聲波測(cè)距儀的硬件電路和軟件設(shè)計(jì)方法。整個(gè)電路采用模塊化設(shè)計(jì)，由主程序、預(yù)置子程序、發(fā)射子程序、接收子程序、顯示子程序等模塊組成。各探頭的信號(hào)經(jīng)單片機(jī)綜合分析處理，實(shí)現(xiàn)超聲波測(cè)距儀的各種功能。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體方案，最后通過硬件和軟件實(shí)現(xiàn)了各個(gè)功能模塊。相關(guān)部分附有硬件電路圖、程序流程圖。
經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明，這套系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)合理、抗干擾能力強(qiáng)、實(shí)時(shí)性良好，經(jīng)過系統(tǒng)擴(kuò)展和升級(jí)，可以有效地解決汽車倒車、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的位置監(jiān)控。
目 錄
摘 要•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••I
Abstract••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••II
緒論•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••1
I.1 課題設(shè)計(jì)的目的及其意義•••••••••••••••••••••••••••••••••1
I.2 超聲波測(cè)距儀的設(shè)計(jì)思路•••••••••••••••••••••••••••••••••1
I.3 課題設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求•••••••••••••••••••••••••••••••••••2
1 課題的方案設(shè)計(jì)與論證•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••3
1.1 系統(tǒng)整體方案的設(shè)計(jì)•••••••••••••••••••••••••••••••••••••3
1.2 系統(tǒng)整體方案的論證•••••••••••••••••••••••••••••••••••••3
2 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••4
2.1 單片機(jī)的功能特點(diǎn)及測(cè)距原理•••••••••••••••••••••••••••••4
2.2 超聲波發(fā)射電路•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••6
2.3 超聲波檢測(cè)接收電路•••••••••••••••••••••••••••••••••••••7
2.4 超聲波測(cè)距系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)•••••••••••••••••••••••••••7
3 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••9
3.1 超聲波測(cè)距儀的算法設(shè)計(jì)•••••••••••••••••••••••••••••••••9
3.2 主程序流程圖•••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••10
3.3 超聲波發(fā)生子程序與超聲波接受中斷程序•••••••••••••••••••11
3.4 系統(tǒng)的軟硬件的調(diào)試•••••••••••••••••••••••••••••••••••••12
總 結(jié)••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••13
致 謝••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••15
參考文獻(xiàn)••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••16
附 錄 一 超聲波測(cè)距電路原理圖••••••••••••••••••••••••••••••••••18
附 錄 二 超聲波測(cè)距電路版圖••••••••••••••••••••••••••••••••••••19
附 錄 三 程序清單••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••20
關(guān)鍵詞：AT89c51; 超聲波；測(cè)距
參考文獻(xiàn)
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[6] 徐淑華，程退安，姚萬生.單片機(jī)微型機(jī)原理及應(yīng)用.哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社，1999. 6.
[7] 蘇長贊.紅外線與超聲波遙控.北京：人民郵電出版社，1993.7
[8] 張謙琳.超聲波檢測(cè)原理和方法.北京：中國科技大學(xué)出版社，1993.10
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[11] 蘇偉，鞏壁建.超聲波測(cè)距誤差分析.傳感器技術(shù)，2004.
[12] 永學(xué)等.1-Wire總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20及應(yīng)用.電子產(chǎn)品世界，2003.12
[13] 勝全.D18B20數(shù)字溫度計(jì)在微機(jī)溫度采集系統(tǒng)中的序編制. 南京：南京大學(xué)出版社1998. 3
[14] 恒清，張靖.加強(qiáng)單片機(jī)系統(tǒng)抗干擾能力的方法.通化師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2004 .10
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[16] 豐，薛紅宣.采用軟件抗干擾設(shè)計(jì)提高微機(jī)系統(tǒng)的可靠性.電子產(chǎn)品世界，2004.1
[17] 占操，梁厚琴，曹燕.單片機(jī)系統(tǒng)中的軟件抗干擾技術(shù).電子技術(shù)，2003.3
[18] 華兵.MCS-51單片機(jī)原理應(yīng)用.武漢：武漢華中科技大學(xué)出版社，2002 .5
[19] 繼興，劉霞.單片機(jī)系統(tǒng)軟件抗干擾措施分析.電子測(cè)量技術(shù)，2003
[20] 田華等.可編程單總線數(shù)字式溫度傳感器DS18B2的原理與應(yīng)用.電子質(zhì)量，2004.7
[21] Tom R. Watt .Cooling our tomorrows economically ，ASHRAE Journal.
[22] Army Kayla. Improving efficiency in existing chillers with optimization technology ，ASHRAE Journal.
[23] D.Pearl mutter ， Eerily ， Y.Etzion ，I.A.Meir，H.Di ，Refine the use of the evaporation in an experimental down-draft cool tower ，Energys .1995
[24] rtori S，ZHANG G X. Geometric Error Measurement and Compensation of Machines.Annals of the CIRP. 1995:599-609
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