51单片机物体厚度测量
基于51单片机的超声波测距
本系统由51单片机及相关外围电路构成,系统由单片机系统、发射电路与接收放大电路和显示电路几部分组成。
测距范围：25CM到250CM之间。
误差：1%。
距离显示：用三位LED 数码管进行显示(单位是CM)。
该接收电路结构简单,性能较好。
硬件电路的设计主要包括单片机系统及显示电路、超声波发射电路和超声波接收电路三部分。
单片机采用AT89C2051。
采用12MHz高精度的晶振，以获得较稳定时钟频率，减小测量误差。
单片机用P3.5端口输出超声波换能器所需的40kHz的方波信号，P3.6端口监测超声波接收电路输出的返回信号。
显示电路采用简单实用的3位共阳LED数码管，段码输出端口为单片机的P1口，位码输出端口分别为单片机的P3.2、P3.1、P3.0口,数码管位驱运用PNP三极管S9012三极管驱动。
超声波发射、接收电路如图。
超声波发射部份由电阻R2及超声波发送头T40板成；接收电路由BG1、BG2X组成的两组三级管放大电路组成；检波电路、比较整形电路由C7、D1、D2及BG3组成。
40kHz的方波由A T 8 9 C 2 0 5 1单片机的P 3 .5驱动超声波发射头发射超声波，经反射后由超声波接收头接收到40kHz的正弦波，由于声波在空气中传播时衰减，所以接收到的波形幅值较低，经接收电路放大，整形，最后输出一负跳变，输入单片机的P3脚。
该测距电路的40kHz方波信号由单片机A T 8 9 C 2 0 5 1 的P 3 .5发出。
方波的周期为1/40ms，即25µs，半周期为12.5µs。
每隔半周期时间，让方波输出脚的电平取反，便可产生40kHz 方波。
由于单片机系统的晶振为12M晶振，因而单片机的时间分辨率是1µs，所以只能产生半周期为12µs或13µs的方波信号，频率分别为41.67kHz和38.46kHz。
本系统在编程时选用了后者，让单片机产生约38.46kHz的方波。
基于单片机控制的智能超声波测厚系统的设计
介质与被测物体的介质不同。因此，当激励脉冲传
mm，步进时间为 1.2 µs。
在上述基础上，进行深层次的开发。要求如
下：（1）当被测厚度大于 100 mm 时，要求通过
“扩展延迟”，保证覆盖整个测量范围，从而实现
宽范围的高精度测量。（2）实现自动测厚、测速
的功能。
2 实验原理及方案
2.1 超声波测厚原理 当振动频率为 20 kHz 以上的超声波在均匀介
Abstract — This paper designs a set of experimental circuit of intelligent ultrasonic thickness measurement system based on single chip computer control. It analyses the basic principle of ultrasonic thickness measurement, demonstrates the design scheme of the system, and then gives the test requirements and methods of the experiment. Experiments show that through this experiment, we can fully grasp the principle of single chip computer and its application expertise, and solve the practical problems in the process of modern scientific research and development. Index Terms — MCU control, ultrasonic, thickness measurement, velocity measurement.
51单片机实现超声波测距报警系统
51单片机实现超声波测距报警系统超声波测距报警系统是一种基于51单片机的硬件电路和软件程序开发的测距设备。
本文将从设备原理和设计、电路连接和程序开发等方面进行详细介绍。
一、设备原理和设计超声波测距报警系统的原理是利用超声波传感器测量并计算被测物体与传感器的距离，并通过单片机采集和处理超声波信号，根据测量结果触发报警和显示等功能。
1.超声波传感器：超声波传感器是用来发射和接收超声波信号的装置，一般由发射器和接收器组成。
发射器发射超声波信号，接收器接收被测物体反射的超声波信号。
2.单片机：本系统采用51单片机作为控制核心，负责采集和处理超声波信号，控制报警和显示等功能。
3.报警器：当距离小于设定阈值时，触发报警器发出声音或闪光等警告信号。
4.显示屏：用来显示测量结果，一般为数码管或液晶显示屏。
5.电源和电路：提供系统所需的电源和信号连接电路。
二、电路连接超声波测距报警系统的电路连接主要包括超声波传感器、单片机、报警器、显示屏以及电源等模块。
1.超声波传感器连接：将超声波传感器的发射端和接收端分别连接到单片机的引脚上，发射端连接到P1口，接收端连接到P2口。
2.报警器连接：将报警器连接到单片机的一个IO口，通过控制该IO 口的高低电平来触发报警。
3.显示屏连接：将显示屏连接到单片机的相应IO口，通过向显示屏发送数据来显示测量结果。
4.电源连接：将电源连接到单片机以及其他模块的供电端，确保系统正常工作。
三、程序开发1.初始化设置：包括引脚和端口的初始化设置，包括超声波传感器引脚和单片机的IO口设置。
2.测量距离：通过单片机控制超声波传感器发射超声波信号，并通过接收器接收反射的超声波信号，计算出被测物体与传感器的距离。
3.报警触发：根据设定的阈值，当测量到的距离小于阈值时，通过控制报警器发出声音或闪光等警告信号。
4.显示结果：通过控制显示屏将测量结果显示出来。
5.循环检测：通过循环检测的方式，不断进行测量并处理数据，实时更新测量结果和触发报警。
基于51单片机的超声波测距模块
基于51单片机的超声波测距模块By 黄阿阿阿厉第1章HC-SR04超声波测距模块说明1.1 产品特点HC-SR04超声波测距模块能提供2~400cm的非接触式距离感测功能，测量精度可以达到3mm；该模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。
1.2 产品介绍HC-SR04模块实物如图1.1所示，引脚如图所示，从上到下分别为VCC，Trig，Echo和GND。
VCC，GND连接电源，Echo和Trig连接51单片机的引脚。
图1.1 HC-SR04模块实物图HC-SR04超声波电气参数如表1.1所示。
表1.1 HC-SRO4电气参数HC-SRO4超声波模块的时序图如图1.2所示。
图1.2 HC-SRO4的时序图HC-SR04的实物规格如图1.3所示。
图1.3 模块尺寸1.3 注意事项HC-SR04超声波模块不宜带电连接，若要带电连接，则先让模块的GND端先连接，否则会影响模块的正常工作。
使用该模块测距时，被测物体的面积不少于0.5平方米平面。
且平面要求尽量平整，否则会影响测量的结果。
1.4 模块分析根据时序图可以知道，只需通过单片机向模块的Trig端提供一个10us以上的脉冲出发信号，该模块内部将会发出8个40KHz的脉冲，并开始检测回波。
一旦检测到有回波信号则输出回响信号。
回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比。
通过检测开始发射信号到收到回响信号的时间间隔，就可以计算得到距离。
根据时序图，这样的方式可能会存在误差，即误差是声音在空气的传播速度并不固定，虽然有一个标准的声速值V=340m/s，但是实际的声速并不固定，所以计算出来的数值在不同的地区会存在差异。
因为资料不足，这里我有一个猜测。
Echo输出电平置零的时刻应该是模块不再接受到回波信号的那一刻，这样，官方提供的计算方法才能说得通。
第2章程序和说明2.1 硬件平台说明本次测试使用的硬件平台，是手创科技提供的51单片机开发板，使用的单片机型号是STC89C52RC。
基于单片机的便携式厚度测量仪的系统设计说明
摘要
在石油化工领域中，油汽的运输与储存过程中，运输管道和储油罐会因为各种原因受到腐蚀的影响，管道壁和油罐壁的厚度会因此减小，当腐蚀程度严重时，会导致油汽的泄漏，甚至引起爆炸，造成人员伤亡，所以，需要定期对使用设备进行检测、记录和分析。而在所有检测的指标中，厚度值则是能够反映其腐蚀程度和安全性能的重要指标。
在科技水平日益发达的今天，厚度也成为了各个领域检测产品质量的重要指标，例如，石油化工领域中，在石油的储存和运输中，对储油容器和运输管道的厚度都有严格的要求，需要定期对其厚度进行检测；建筑业中，钢板的厚度不仅对整个工程的成本就较大影响，还直接决定了房屋的安全性能；对于船体制造行业，由于海水的腐蚀特性，也需要对船体厚度进行精确测量，保证航行稳定与安全。由此可以看出，对于材料厚度的精确测量的要与日俱增，同时，如何快速、便捷、准确的测量厚度，也成为的各个领域所面临的共同问题。本次课题所研究的便携式厚度测量仪就是根据当前社会对不同材料进行快速、便捷、准确测量要求而研制的。
（4）同位素测厚技术
由宝钢的玲的材料可知，同位素测厚技术的原理同X射线测厚技术相类似，都属于射线式测厚技术，利用的是同位素射线穿过被测物体后，其强度发生衰减，衰减程度与被测工件厚度相关的原理研制而成的[8][9]。根据所使用放射源的区别，又可以分为β射线测厚仪和γ射线测厚仪。β射线测厚仪常用在造纸、橡胶、塑料等工业生产中及控制金属镀层的厚度。γ射线测厚仪一般应用于板、管、膜等产品在线测厚控制，γ射线与其他射线相比，有更强的穿透力，且相对稳定[10][11]。
3.2.1 STC89C5215
3.2.2 STC89C52引脚说明16
3.2.3 STC89C52的最小系统17
3.3 发射电路18
51单片机的轮式测距仪设计原理
51单片机的轮式测距仪设计原理
51单片机的轮式测距仪设计原理主要基于超声波测距技术。
这种测距仪使
用40kHz的超声波发射器向目标物体发送超声波，并使用接收器接收反射
回来的回波。
通过测量发送和接收回波的时间差，可以计算出目标物体与测距仪之间的距离。
在硬件设计方面，51单片机是核心控制器，负责控制超声波发射器的工作
和接收回波信号。
超声波发射器可以采用40kHz的压电陶瓷或超声波换能器。
接收器通常使用灵敏度较高的超声波探头或麦克风。
在软件设计方面，51单片机通过编程控制超声波发射器的脉冲宽度和频率，以及接收器的数据采集和处理。
程序中需要实现计时器中断、回波处理和距离计算等算法。
通过定时器中断产生40kHz的方波信号，控制超声波发射
器的脉冲宽度和重复频率。
同时，程序中还需要实现回波处理算法，包括信号放大、滤波、检测和阈值比较等步骤，以提取出有效的回波信号。
最后，程序根据计时器和回波处理结果计算出目标物体与测距仪之间的距离，并通过显示模块或串口通信模块将结果输出给用户。
总之，51单片机的轮式测距仪设计原理是基于超声波测距技术，通过单片
机控制超声波发射器和接收器的工作，实现距离的测量和输出。
这种测距仪
具有精度高、测量范围广、抗干扰能力强等优点，广泛应用于机器人、无人机、智能家居等领域。
51单片机开发板-超声波测距-数码管显示
计算机技术系项目工作报告课程名称单片机开发板设计与制作实训班级学号姓名项目名称超声波测距,数码管显示实训日期/时间2015.6.23-2015.7.5 地点指导教师同组成员仪器设备(参考资料)计算机、Keil uVision2、Proteus ISIS 电烙铁、开发板、HC-SR04超声波模块实训内容（任务安排）1焊接开发板2自选课题3开发与调试4项目汇报与总结一、项目名称与要求项目名称：超声波测距，数码管显示功能描述：采用HC-SR04超声波模块，STC89C52单片机以及数码管显示设计的一种超声波测距显示器，可以实现测量物体到仪器距离以及显示等功能，可以测量范围为2cm –450cm ，精确度为1cm。
是一种结构简单、性能稳定、使用方便、价格低廉的超声波距离测量器，具有一定的实用价值。
二、项目设计思路1、硬件资源单片机开发板（携带数码管）；HC-SR04超声波模块；STC89C52芯片；2、软件设计思路软件设计采用C语言编程，运用模块化程序设计思想，对不同功能模块的程序进行分别编程，以便移植或调用，这样使软件层次结构清晰，有利于软件的调试修改。
软件设计思路是:系统初始化、发射脉冲串、计时、接收输入脉冲，接收串口输入速度值、计算距离、显示距离值、重复。
超声波测距算法设计如下：超声波发生器T在某一时刻发出一个超声波信号，当这个超声波遇到被测物体后反射回来，就会被超声波接收器R接收到。
这样，只要计算出从发出超声波信号到接收到返回信号所用的时间，就可算出超声波发生器于反射物体的距离。
该距离的计算公式如下：d=s/2(v×t)/2其中：d为被测物于测距器的距离；s为声波的来回路程；v为声速；t为声波来回所用的时间。
超声波测距原理图如下：3、项目涉及的知识点说明HC-SR04超声波模块简介：实物图：正面：背面：HC-SR04 超声波测距模块可提供 2cm-400cm 的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到 1cm；模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。
(整理)用51单片机设计超声波测距系统的设计原理及电路附源程序
基于51单片机的超声波测距仪说明书引言超声波测距仪，可应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控，也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合。
利用超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量。
利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制。
一、性能要求该超声波测距仪，要求测量范围在0.08-3.00m，测量精度1cm，测量时与被测物体无直接接触，能够清晰稳定地显示测量结果。
二、工作原理及方案论证超声波传感器及其测距原理超声波是指频率高于20KHz的机械波。
用超声波传感器产生超声波和接收超声波，习惯上称为超声波换能器或超声波探头。
超声波传感器有发送器和接收器.超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化，即在发射超声波的时候，将电能转换，发射超声波；而在收到回波的时候，则将超声振动转换成电信号。
超声波测距的原理一般采用渡越时间法TOF（timeofflight）。
首先测出超声波从发射到遇到障碍物返回所经历的时间，再乘以超声波的速度就得到二倍的声源与障碍物之间的距离。
根据要求并综合各方面因素，采用AT89C52单片机作为主控制器，用动态扫描法实现LED数字显示，超声波驱动信号用单片机的定时器完成，超声波测距仪的系统框图如下图所示：图1 超声波测距仪系统设计框图三、系统硬件部分硬件部分主要由单片机系统及显示电路、超声波发射电路和超声波检测接收电路三部分组成。
1.单片机系统及显示电路单片机采用AT89C52来实现对CX20106A红外接收芯片和TCT40-10系列超声波转换模块的控制。
单片机通过P1.1引脚发射脉冲控制超声波的发送，然后单片机不停的检测外中断0口INT0引脚，当INT0引脚的电平由高电平变为低电平时就认为超声波已经返回。
计数器所计的数据就是超声波所经历的时间，通过换算就可以得到传感器与障碍物之间的距离。
显示电路采用简单实用的4位共阳LED数码管，段码用74LS244驱动，位码用PNP三极管驱动。
基于s51系列单片机的传感器重力测量
引言 (2)1 绪论 .............................................................................................. 错误!未定义书签。
1.1 本设计的目的及意义........................... 错误!未定义书签。
1.2 本课题在国内外的发展状况及存在的问题......... 错误!未定义书签。
1.3 智能化测量技术............................... 错误!未定义书签。
1.4 本设计应解决的主要问题....................... 错误!未定义书签。
1.5 单片机简介................................... 错误!未定义书签。
2 总体设计........................................................................................... 错误!未定义书签。
2.1 单片机基于压力传感器的液体重量测量的硬件选择错误!未定义书签2.1.1 主体电路设计................................................................... 错误!未定义书签。
2.1.2 数据采集设计................................................................... 错误!未定义书签。
2.2 设计原理............................. 错误!未定义书签。
3 压力传感器 (4)3.1 传感器在量测系统中的重要作用 (7)3.2 传感器的分类 (7)3.3 评价传感器质量优劣的主要指标 (8)3.4 压力传感器的应用 (8)4 硬件设计 (9)4.1 AT89C51单片机性能介绍 (9)4.1.1 主要性能指标 (9)4.1.2 功能性描述 (10)4.1.3 引脚功能说明 (10)4.2 AD7705性能介绍 (12)4.2.1 AD7705特点 (12)4.2.2 主要性能指标: (13)4.2.3 引脚说明: (13)4.2.4 片内寄存器 (15)4.2.5 复位输入 (17)4.2.6 电源 (17)4.2.7AD7705与AT89C51的电路连接关系 (18)4.3 键盘显示器芯片HD7279A (18)4.3.1 HD7279A芯片简介 (18)4.3.2 引脚说明与接口电路 (19)4.3.3 电特性 (19)4.3.4 控制指令 (20)4.3.5 时序 (24)4.3.6 HD7279A与AT89C51的连接 (25)5 软件设计.......................................... 错误!未定义书签。
基于51单片机的超声波测距系统
基于51单片机的超声波测距系统完成日期：2011年2月22日一、设计任务和性能指标31.1设计任务 (3)].2性能指标 (3)二、超声波测距原理概述 (4)2.1超声波传感器 (5)2.1.1超声波发生器 (5)2.1.2压电式超声波发生器原理 (5)2.1. 3单片机超声波测距系统构成 (5)三、设计方案63.1 AT89C2051 单片机 (7)3.2超声波测距系统构成 (8)3.2.1超声波测距单片机系统 (9)图3-1：超声波测距单片机系统 (9)3.2.2超声波发射、接收电路 (9)图3-1：超声波测距发送接收单元 (10)3.2. 3显示电路 (10)四.系统软件设计 (11)4.1主程序设计 (11)4.2超声波测距子程序 (12)4.3超声波测距程.序流程图 (13)4.4超声波测距程子序流程图 (14)五.调试及性能分析 (14)5.1调试步骤 (14)5.2性能分析 (15)六.心得体会 (15)参考文献 (16)附录一超声波测系统原理图 (18)附录二超声波测系统原理图安装图 (19)附录三超声波测系统原理图PCB图 (20)附录四超声波测系统原理图C语肓原程序 (21)参考文献 (26)一、设计任务和性能指标1.1设计任务利用单片机及外圉接口电路（键盘接口和显示接口电路）设计制作一个超声波测距仪器，用LED数码管把测距仪距测出的距离显示出来。
要求用Protel画出系统的电路原理图，印刷电路板，绘出程序流程图，并给出程序清单。
1.2性能指标距离显示：用三位LED数码管进行显示（单位是CM）。
测距范围:25CM到250CM之间。
误差：1%。
二、超声波测距原理概述超声波是山机械振动产生的，可在不同介质中以不同的速度传播。
山于超声波指向 性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如 测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。
超声测距是一种非接触式的检测方 式。
单片机厚度检测方法
单片机厚度检测方法
单片机厚度检测是指使用单片机来测量物体的厚度。
有几种常见的方法可以实现单片机厚度检测：
1. 超声波测距法，利用超声波传感器发射超声波脉冲，当超声波遇到被测物体时，一部分超声波被反射回来。
通过测量超声波的往返时间，可以计算出被测物体的厚度。
2. 光电传感器法，使用光电传感器对被测物体进行扫描，当光线被遮挡时，可以通过单片机来记录遮挡的时间和位置，从而计算出物体的厚度。
3. 压力传感器法，将被测物体放置在压力传感器上，当物体施加压力时，压力传感器会产生相应的电信号，单片机可以通过测量这个电信号的变化来计算出物体的厚度。
4. 感应线圈法，利用感应线圈产生的电磁感应原理，当被测物体通过感应线圈时，会产生电磁感应信号，单片机可以通过测量这个信号的变化来判断物体的厚度。
5. 激光测距法，使用激光传感器发射激光束，当激光束遇到被
测物体时，一部分激光被反射回来。
通过测量激光的往返时间，可
以计算出被测物体的厚度。
这些方法各有优缺点，可以根据具体的应用场景和要求选择合
适的方法来实现单片机厚度检测。
在实际应用中，还需要考虑环境
因素、测量精度、成本等因素来综合考虑选择合适的厚度检测方法。
基于单片机的超声波测厚仪设计 计算机科学和技术专业
课题基于单片机的超声波测厚仪设计摘要超声波技术具有可以快速准确地测量金属和非金属材料的厚度且无污染的优点，所以非常适用于复合材料、非金属、金属等多种材料制件的无损评价。
其穿透能力强的特点，可检测较大厚度范围的试件内部，也可扫查整个试件体积；特别是如果只可以通过单面接触，更能显示其优点。
本文设计了一种超声波测厚仪，它由AT89C51单片机、HC-SR04超声波传感器、LM016L液晶显示屏、DS18B20温度传感器等部分组成。
基于原始超声波厚度测量，该设计考虑到温度变化可能引起的误差，采用了温度补偿的方法。
使用液晶显示画面显示厚度，若超过规定厚度范围则发出警告。
关键词：超声波测厚；AT89C51；温度补偿。
AbstractUltrasonic technology can quickly and accurately measure the thickness of metal and non-metal materials and pollution-free,so it is very suitable for nondestructive evaluation of composite materials,non-metal,metal and other materials.Its high penetration capability enables detection of the interior of a specimen over a wide range of thickness,as well as scanning of the entire specimen volume,especially if only one side of the specimen can be accessed. This paper designs an ultrasonic thickness measuring instrument,which is composed of AT89C51 microcontroller, HC-SR04ultrasonic sensor,LM016L liquid crystal display,DS18B20 temperature sensor and so on. Based on the original ultrasonic thickness measurement, the design takes into account the error caused by the temperature change and adopts the temperature compensation e LCD screen to display the thickness.If the thickness exceeds the specified range,a warning will be issued.Key words:ultrasonic thickness measurement; AT89C51; temperature compensation.目录第一章绪论.............................................................................................................................. - 1 -1.1 课题研究背景意义...................................................................................................... - 1 -1.2 超声波测厚仪的发展.................................................................................................. - 1 -1.3 本文结构安排.............................................................................................................. - 2 -第二章超声波测厚的基本原理.............................................................................................. - 3 -2.1 超声波的介绍.............................................................................................................. - 3 -2.2 超声波侧厚仪的原理.................................................................................................. - 4 -2.3 设计思路...................................................................................................................... - 6 -2.4 本章小结...................................................................................................................... - 7 -第三章硬件设计...................................................................................................................... - 8 -3.1 单片机模块.................................................................................................................. - 8 -3.2温度检测模块..............................................................................................................- 11 -3.3 超声波模块................................................................................................................ - 13 -3.4 蜂鸣器和指示灯报警电路........................................................................................ - 14 -3.5显示模块..................................................................................................................... - 15 -3.6 本章小结.................................................................................................................... - 16 -第四章软件设计.................................................................................................................... - 17 -4.1 Keil开发环境及开发语言 ......................................................................................... - 17 -4.2主程序模块................................................................................................................. - 19 -4.3 温度检测模块............................................................................................................ - 20 -4.4 超声波模块................................................................................................................ - 21 -4.5 显示模块.................................................................................................................... - 24 -4.6 本章小结.................................................................................................................... - 25 -第五章调试............................................................................................................................ - 26 -5.1 构建仿真环境............................................................................................................ - 26 -5.2 调试结果.................................................................................................................... - 27 -5.3 本章小结.................................................................................................................... - 28 -结论.......................................................................................................................................... - 29 -参考文献.................................................................................................................................. - 30 -致谢.......................................................................................................................................... - 31 -附录.......................................................................................................................................... - 32 -第一章绪论1.1 课题研究背景意义测厚仪器大量应用于工业测量环境中，其中基于超声波技术的测厚仪使用更为广泛。
基于51单片机的电子秤的设计
基于51单片机的电子秤的设计一、设计要求和总体方案（一）设计要求设计一款基于 51 单片机的电子秤，能够实现以下功能：1、测量范围：0 5kg。
2、测量精度：01g。
3、具备数码管显示功能，能够实时显示测量的重量值。
4、具有去皮功能，方便测量容器的重量。
（二）总体方案本电子秤主要由传感器、信号调理电路、A/D 转换电路、51 单片机、数码管显示电路和按键电路等组成。
传感器将物体的重量转换为电信号，经过信号调理电路进行放大和滤波处理后，送入 A/D 转换电路转换为数字信号。
51 单片机对数字信号进行处理和计算，得到物体的重量值，并通过数码管显示电路进行显示。
按键电路用于实现去皮等功能。
二、硬件设计（一）传感器选择选用电阻应变式传感器，它具有精度高、稳定性好、测量范围广等优点。
当物体放在传感器上时，传感器的电阻值会发生变化，通过测量电阻值的变化可以得到物体的重量。
（二）信号调理电路由于传感器输出的信号比较微弱，需要经过信号调理电路进行放大和滤波处理。
放大电路采用仪表放大器，它具有高共模抑制比、低噪声等优点。
滤波电路采用无源 RC 滤波器，去除信号中的高频噪声。
（三）A/D 转换电路选用 ADC0809 作为 A/D 转换芯片，它是 8 位逐次逼近型 A/D 转换器，具有转换速度快、精度高等优点。
（四）51 单片机选择AT89C51 单片机作为控制核心，它具有性能稳定、价格低廉、编程简单等优点。
（五）数码管显示电路采用共阳数码管进行显示，通过 74HC573 锁存器驱动数码管。
（六）按键电路使用独立按键实现去皮、清零等功能。
三、软件设计（一）主程序流程主程序首先进行系统初始化，包括初始化单片机的 I/O 口、A/D 转换芯片等。
然后进入循环，不断读取 A/D 转换的结果，并进行数据处理和计算，得到物体的重量值，最后将重量值发送到数码管显示。
（二）数据处理算法采用线性拟合的方法对 A/D 转换的结果进行处理，得到与重量值对应的数字量。
用51单片机设计超声波测距系统的设计原理及电路(附源程序)
基于51单片机的超声波测距仪说明书引言超声波测距仪，可应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控，也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合。
利用超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量。
利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制。
一、性能要求该超声波测距仪，要求测量范围在0.08-3.00m，测量精度1cm，测量时与被测物体无直接接触，能够清晰稳定地显示测量结果。
二、工作原理及方案论证超声波传感器及其测距原理超声波是指频率高于20KHz的机械波。
用超声波传感器产生超声波和接收超声波，习惯上称为超声波换能器或超声波探头。
超声波传感器有发送器和接收器.超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化，即在发射超声波的时候，将电能转换，发射超声波；而在收到回波的时候，则将超声振动转换成电信号。
超声波测距的原理一般采用渡越时间法TOF（timeofflight）。
首先测出超声波从发射到遇到障碍物返回所经历的时间，再乘以超声波的速度就得到二倍的声源与障碍物之间的距离。
根据要求并综合各方面因素，采用AT89C52单片机作为主控制器，用动态扫描法实现LED数字显示，超声波驱动信号用单片机的定时器完成，超声波测距仪的系统框图如下图所示：图1 超声波测距仪系统设计框图三、系统硬件部分硬件部分主要由单片机系统及显示电路、超声波发射电路和超声波检测接收电路三部分组成。
1.单片机系统及显示电路单片机采用AT89C52来实现对CX20106A红外接收芯片和TCT40-10系列超声波转换模块的控制。
单片机通过P1.1引脚发射脉冲控制超声波的发送，然后单片机不停的检测外中断0口INT0引脚，当INT0引脚的电平由高电平变为低电平时就认为超声波已经返回。
计数器所计的数据就是超声波所经历的时间，通过换算就可以得到传感器与障碍物之间的距离。
显示电路采用简单实用的4位共阳LED数码管，段码用74LS244驱动，位码用PNP三极管驱动。
基于51单片机的测距仪
前言超声波具有指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。
利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，性价比很高。
因此在液位、井深、管道长度的测量、移动机器人定位和避障等领域得到了广泛的应用。
随着经济和科学技术的发展，汽车这项代步工具也走近越来越多的家庭，与此同时交通拥挤的状况也越来越严重。
伴随着汽车带来方便的同时，各种事故也层出不穷，其中追尾、倒车碰撞则占据了很大一部分比例。
而在汽车上安装一个测距防撞报警系统则能很好的帮助解决这一问题。
泊车时，系统检测汽车与障碍物的距离并且利用LCD显示，当距离达到某设定值时实施声音报警来提醒驾驶人员。
目录总设计说明 (I)ABSTRACT (II)第1章测距仪现状及意义分析 (1)1.1 本课题研究意义 (1)1.2 国内外现状 (1)1.2.1 国内现状 (1)1.2.2 国外现状 (2)1.3 主要内容及思路 (2)第2章超声波测距原理 (3)2.1 超声波简介 (3)2.1.1 超声波的三种形式 (3)2.1.2 超声波的物理性质 (3)2.1.3 超声波对声场产生的作用 (3)2.2 超声波传感器介绍 (4)2.2.1 超声波测距原理及结构 (4)2.2.2 超声波测距的原理 (6)第3章总体设计 (7)3.1 总体设计要求 (7)3.2 方案选择 (7)3.2.1 控制芯片的选择 (7)3.2.2 超声波模块的选择 (7)第4章系统硬件电路设计 (8)4.1 整体方案设计 (8)4.1.1 系统概述 (8)4.1.2 系统框图 (8)4.2 单片机最小系统电路 (8)4.2.1 单片机介绍 (8)4.2.2 单片机最小系统 (10)4.3 HC-SR04模块 (12)4.3.1 HC-SR04模块使用器件 (12)4.3.2 超声波模块电路 (14)4.3.3 HC-SR04模块工作原理 (15)4.3.4 超声波模块电路 (16)4.4 液晶显示电路 (16)4.4.1 1602液晶简介 (16)4.4.2 液晶引脚说明 (17)4.4.3 指令介绍 (17)4.4.4 液晶的操作时序图 (21)4.4.5 液晶显示模块电路 (22)4.5 报警模块 (22)4.5.1 蜂鸣器的介绍 (22)4.5.2 蜂鸣器报警电路 (23)4.5.3 发光二极管 (23)4.5.4 报警模块电路 (23)4.6 按键输入模块 (24)第5章软件设计 (25)5.1 程序语言及开发环境 (25)5.2 程序流程图 (26)5.2.1 总体流程图 (26)5.2.2 1602液晶程序流程图设计 (27)5.2.3 超声波模块HC-SR04程序流程图设计 (27)第6章总结 (28)鸣谢 (29)参考文献 (30)附录 (30)附录一元件清单 (30)附录二原理图 (31)附录三PCB图 (32)总设计说明超声波是指频率高于20KHZ的声波。
基于单片机的钢材测厚仪的设计
合肥学院《单片机原理与应用》课程论文20013年6月基于单片机的钢材测厚仪的设计一、摘要本论文阐述的是电涡流式金属板材测厚仪的设计。
本课题利用电涡流传感器、单片机系统设计出一种金属板材测厚仪，它能实现不同金属板材的厚度测量、厚度合格检验及其超标报警，通过键盘进行待测金属板材种类输入、厚度合格检验时的设定厚度和误差等级设置，并用LED显示，给出合格检验时超标与否的指示灯提示及蜂鸣超标报警提示。
本系统由两部分组成：硬件系统和软件系统。
硬件系统利用电涡流传感器及其测量电路测量不同材质和厚度的金属板，得到不同电压，经放大后进行模数转换输入单片机。
单片机通过软件编程对被测数据进行相关处理，结果送往LED显示器进行显示，并外接蜂鸣器和指示灯实现超标报警。
软件系统用汇编语言进行编程，采用模块化设计思想。
该系统通过联调后，实现了预期各种功能，符合设计要求。
关键词：电涡流传感器；金属板材测厚仪；合格检验；单片机；LED显示二、设计背景厚度是工业生产中最常见和最基本的工业参数之一，是与人类的生活、工作关系最密切的物理量，也是各学科与工程研究设计中经常遇到和必须精确测量的物理量。
所以厚度的测量问题是一个经常遇到的问题。
厚度测量方法有很多：简单的厚度测量可以用卷尺或直尺来完成，要求精度高的用游标卡尺来完成，一些金属的厚度还可以用传感器来测量，具体用什么方法测厚要根据所测物体的大小、形状、材质以及测量精度来定。
在进行金属的厚度测量时，经常遇到金属表面有非金属涂层或油污等杂质使接触测量不准确或无法进行，而且在工业现场的在线测量也使得接触式测量变得困难，这就使得非接触式测量的优点显现出来。
电涡流传感器是20世纪70年代以来得到迅速发展的一种传感器，它利用电涡流效应进行工作。
由于结构简单、灵敏度高、频响范围宽、不受油污等介质的影响，并能进行非接触测量，可用广泛用来检测金属材质的厚度。
三、简要方案本次设计的电涡流式金属板材测厚仪应符合以下技术指标：（1）键盘设定厚度“测量”或厚度合格“检验”的功能选择；键盘进行待测金属板材种类输入、厚度合格检验时的设定厚度和误差等级设置。
基于51单片机的HC-SR04超声波测距系统制作
基于51单片机带温度补偿的HC-SR04超声波测距系统利用从网上购买的HC-SR04超声波模块制作了一个测距装置，HC-SR04自身不带温度补偿功能，所以加上一个使用DS18B20做的温度测量模块。
整个系统包括：51单片机最小系统，超声波测距模块、温度测量模块、液晶显示模块。
使用了如下主要元器件：元件说明数量STC90C516RC 51单片机 1HC-SR04 超声波测距模块 1DS18B20 温度测量模块 1lcd1602 液晶显示模块 1系统电路图51单片机最小系统单片机型号：STC90C516，晶振：12Mhz。
自己动手焊接的最小系统板。
LCD1602A液晶显示模块：HC-SR04超声波测距模块HC-SR04超声波测距模块可提供2cm至400cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达3mm；模块自身包括超声波发射器、接收器与控制电路。
实物正反两面图HC-SR04电气参数：HC-SR04工作原理及说明：1、给Trig触发控制信号IO端口至少10us的高电平信号；2、模块自动发送8个40khz的方波，并自动检测是否有信号返回；3、有信号返回时，Echo回响信号输出端口输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间；4、两次测距时间间隔最少在60ms以上，以防止发射信号对回响信号的影响；超声波时序图单片机控制HC-SR04超声波测距说明：原理图中，单片机的P1.7口接HC-SR04的Trig端口，P1.6口接HC-SR04的Echo端口，超声波在传播时碰到障碍物即返回，HC-SR04模块收到回波信号后Echo口输出一个高电平，单片机检测到高电平后即启动计数器开始计数，直到单片机检测到Echo口变成低电平后结束计数，计数器的计数值乘以单片机计数周期就是超声波从发射到接收的往返时间，即距离S=v*t/2；由于在室温下，声速受温度的影响，其变化关系为：V=334.1+T*0.61(T为当前温度)，利用DS18B20温度传感器可以得到环境温度，补偿温度对声速的影响。