AT89S52单片机高精度超声波测距仪的设计(2)
4.1 主程序 17
4.2 中断程序 19
4.3 温度补偿程序 20
4.4 计算与显示子程序 21
4.5 报警子程序 24
4.6总程序代码 24
5 实验结果分析与改进 30
5.1 测量结果 30
5.2 误差分析与改进 30
6 总结与展望 32
结 论 33
致 谢 34
参考文献35
1 绪论
当今社会工业水平与人民需求相比以往有着翻天覆地的变化，汽车早已进入千家万户，倒车雷达需求逐年增长，水下目标位置探测应用越来越广泛，液位测量、机器人自动定位飞速发展，各领域的腾飞都离不开距离测量。测距是个亘古不变的问题，传统方式借助尺度度量工具，在现今许多场合已经满足不了要求，新式测距方式亟待研究解决。如今例如倒车雷达、自动定位、液位测量等问题必然要求非接触式测距，激光测距、雷达测距、 测距等均属于非接触式测距的范畴，发展应用前景广阔。本课题介绍超声波测距的原理以及以 为核心设计了测距系统。
1．1 课题背景及研究意义
科技的迅猛发展必然导致某些传统的方法或系统更新换代，距离的测量在这个大背景下也面临传统方法在某些生产生活状况下无法满足要求的问题。汽车数量大增长，而安全驾驶更作为生活幸福的基本保障，在倒车时，驾驶员很难观察清楚车辆后方路况，容易造成安全事故，而在高速公路上没有保持安全车距也容易造成重大人身财产损失，于是在车辆尾部加装可以探测后方障碍物距离的装置有着巨大作用，倒车雷达就起到这样的作用，实时显示后方距离可以为驾驶员提供反应时间和安全保障。此外，工业生产中油罐内部液位测量问题也令工人头疼，由于外壳阻挡视线，有些液体甚至有毒，人员根本无法近距离接触测量，油罐内部有的结构复杂，传统方式测量结果不准确，也要求高精度的非接触式测距。另外机器人制造越来越智能化，它的移动必然需要探测周围环境，它本身距离障碍物的距离需要在芯片中实时接收以及处理，成本还不能太高，电路要尽量简单易制造，不然向市场推广困难；在军事活动中，水面舰艇要对水下埋伏的潜艇进行侦查，也需要非接触式测距。由于人耳结构所限，只能听到 以下声音，高于 的即称超声波，它在空气中常用频率约 。因为超声波发射方向一致，能量衰减较慢，可以在各种介质中远距离传播，检测方便实时，超声波测距方法简单可行，精度可以达到工业要求。因此由于以上优点，超声波测距常用于解决上述问题。
我们可以用单片机为载体，设计加装各硬件电路模块，构成高精度超声波测距系统，成本低廉，简单易行。构成倒车雷达加装于汽车，为安全驾驶提供全方位保障，避免事故发生。由于人们安全意识的提高，大家都逐步重视此类产品，向市场推广一定会取得良好成效，具有广阔的现实意义。油罐内部液位测量装置也是如此，工厂需求缺口巨大，以低廉的价格解决工人的难题，避免工人接触有毒液体，大家都愿意购买使用。而且此类装置工作时不打扰人们正常工作学习，没有噪音污染，相信它是具有极大的潜力和前景。
1．2 国内外研究现状
1．3 课题研究内容及章节安排
本课题以 作为载体核心，利用 软件设计搭建包括超声波发射和接收模块、温度补偿模块、液晶显示模块、报警模块在内的硬件电路，并编写C51软件程序。测距系统首先由单片机 端口输出频率约为 的超声波，由发射放大模块将超声波发射至换能器，超声波在空气中传播经目标发射回来以后由 芯片构成的超声波接收器接收处理，同时报警装置判断是否需要报警，温度补偿模块将实时温度与理想温度之间关系进行运算补偿以后在液晶显示模块上输出距离数据结果。整个电路成本低廉，又能实现高精度测距。