超声波测距+proteus仿真
基于stm32单片机的超声波测距仪设计报告
基于stm32单片机的超声波测距仪设计报告1. 引言超声波测距仪（Ultrasonic Distance Sensor）是一种常用的测距设备，通过发送超声波脉冲并接收其反射信号来测量目标与测距仪之间的距离。
本报告将详细介绍基于stm32单片机的超声波测距仪的设计过程。
2. 设计原理超声波测距仪的基本原理是利用超声波在空气中的传播速度和反射特性来计算目标物体与测距仪之间的距离。
其中，stm32单片机作为测距仪的控制核心，通过发射超声波脉冲并测量接收到的回波时间来计算距离。
2.1 超声波传播速度超声波在空气中的传播速度约为340m/s，可以通过测量超声波往返的时间来计算出距离。
2.2 超声波反射信号当超声波遇到障碍物时，会产生反射信号，测距仪接收到这些反射信号并测量其时间差，再通过计算即可得到距离。
3. 硬件设计本设计使用stm32单片机作为核心控制器，并搭配超声波发射器和接收器模块。
3.1 超声波发射器超声波发射器负责产生超声波脉冲，并将脉冲信号发送到待测物体。
3.2 超声波接收器超声波接收器负责接收从物体反射回来的超声波信号，并将其转换为电信号。
3.3 stm32单片机stm32单片机作为测距仪的核心控制器，负责发射超声波脉冲、接收反射信号并计算距离。
4. 软件设计本设计涉及的软件设计包括超声波信号发射、接收信号处理和距离计算等。
4.1 超声波信号发射使用stm32单片机的GPIO口控制超声波发射模块，产生一定频率和周期的脉冲信号。
4.2 接收信号处理通过stm32单片机的ADC模块，将超声波接收器接收到的模拟信号转换为数字信号，并对信号进行处理和滤波。
4.3 距离计算根据接收到的超声波反射信号的时间差，结合超声波的传播速度，使用合适的算法计算出距离。
5. 实验结果与分析经过实际测试，基于stm32单片机的超声波测距仪达到了预期的效果。
能够精确测量目标与测距仪之间的距离，并显示在相关的显示设备上。
单片机课程设计超声波测距设计代码注释
尊敬的读者：感谢您对本篇文章的关注和阅读。
在本篇文章中，我将为您介绍单片机课程设计中超声波测距设计代码的注释。
希望这些注释能够帮助您更好地理解超声波测距的原理和代码实现。
注释一：引入头文件```c#include <reg52.h>#include <intrins.h>```这里引入了reg52.h和intrins.h两个头文件，reg52.h是51单片机的特殊寄存器及位字段定义，intrins.h包含了一系列嵌入汇编的内置函数，用于单片机的延时等操作。
注释二：定义IO口```csbit Trig = P1^0;sbit Echo = P1^1;```Trig表示超声波发射端的控制引脚，Echo表示超声波接收端的输入引脚。
注释三：延时函数定义```cvoid DelayUs2x(unsigned char t){while (--t);}void DelayMs(unsigned char t){while(t--){DelayUs2x(245);DelayUs2x(245);}}```这里定义了微秒级和毫秒级的延时函数，用于超声波测距模块的操作时序控制。
注释四：超声波测距函数```cunsigned int distance() {unsigned int long ms; Trig = 0;_nop_();_nop_();Trig = 1;DelayUs2x(10);Trig = 0;while(!Echo);ms = 0;while(Echo){DelayUs2x(1);ms++;if(ms > 5000)return 0;}return ms;}```这段代码是超声波测距的核心算法，首先通过Trig引脚发送一个10us的高电平脉冲，然后在Echo引脚接收超声波回波，并计算回波的时间，最后将时间转换成距离值返回。
注释五：主函数```cvoid m本人n(){unsigned int dis;while(1){dis = distance();if(dis){dis = dis * 1.7 / 58;}DelayMs(500);}}```在主函数中，不断调用distance函数获取距离值，然后根据超声波的传播速度将时间转换成距离，并进行延时500ms后再次进行测距。
超声波测距设计报告
超声波测距—设计报告摘要利用超声波测距原理，出于低成本、高精度的目的，提出了一种基于AT89C52的超声波测距的设计方案。
硬件部分采用AT89C52单片机作为控制器，主要有超声波发射电路、超声波接收电路、温度检测电路、LCD显示电路和报警电路。
在分析超声波测距原理的基础上，给出了实现超声波测距的硬件设计电路图和软件设计流程图。
该系统测量精度为1cm，测量范围为0.30-3.00m，能够很好的满足测距的设计要求。
关键字单片机超声波温度补偿测距 LCD显示1、设计任务（1）超声波测距系统原理1）超声波传感器总体上讲，超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。
电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。
他们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。
目前较为常用的是压电式超声波发生器。
压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。
它有两个压电晶片和一个共振板。
当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。
反之，如果两极间未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接收器了。
超声波传感器结构如下：图 2超声波传感器外部结构 图 3 超声波传感器内部结构 2） 超声波测距的方案超声波测距方法主要有三种：1）相位检测法：精度高，但检测范围有限；2）声波幅值检测法：易受反射波的影响；3）渡越时间法：工作方式简单，直观，在硬件控制和软件设计上都容易实现，其原理为：检测从发射传感器发射的超声波经气体介质传播到接收传感器的时间t ，这个时间就是渡越时间，然后求出距离l 。
设l 为测量距离，t 为往返时间差，超声波的传播速度为c ，则有l=ct/2。
综合以上分析，本设计将采用渡越时间法。
图 4 测距原理由于超声波也是一种声波，其声速c 与空气温度有关，一般来说，温度每升高1摄氏度，声速增加0.6米／秒。
毕业设计超声波测距系统的硬件设计
本科生毕业设计（论文）学院（系）：专业：学生：指导教师：完成日期 2010 年 5 月超声波测距系统的硬件设计The Hardware Design of Ultrasonic Ranging Systerm学院（系）：专业：学生姓名：学号：指导教师（职称）：评阅教师：完成日期：2010.05.10超声波测距系统的硬件设计测控技术与仪器［摘要］超声波测距器，可以应用于汽车倒车、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。
在本次设计中，设计的超声波测距系统的测量精度为1cm，能够清晰稳定地显示测量结果。
在整个超声波测距硬件电路模块中主要的电路设计有超声波发射电路、超声波接收电路、显示电路、温度补偿电路以及声光报警电路构成。
其中接收电路主要采用的是CX20106A；发射电路采用的是反相器74HC04及超声波发射换能器组成；另外，为了提高测量的精度在电路中又加入了温度补偿装置，DS18B20就是用来测量当前温度从而来实现这一功能。
通过实物验证这一设计方案是可行的。
［关键词］STC89C52；超声波测距；74HC04；CX20106A;温度补偿The Hardware Design of Ultrasonic Ranging Systerm Tracking Control Technology and EquipmentAbstract:Ultrasonic range finder, can be applied to the car into reverse, the construction sites and industrial the position to monitor and may be used as the old, dark, the length of such occasions. In the design of system design, precision measurement range of ultrasonic, the stability of 1cm clear that measurement.In the whole range of ultrasonic hardware circuit that the main circuit design has an ultrasonic the circuit, an ultrasound the circuit, show circuit, temperature compensate circuit and the audible and visible police made a circuit.One of the main circuits are CX20106A ;The circuit is the use of ultrasonic 74HC04 and in the launch of the change to another in order to improve ;The precision measurement in the circuit joined the compensation arrangement, DS18B20 is used to measure the temperature and to fulfil this function. In the design by the scheme is feasible.Keywords:STC89C52;Silent WaveMeasureDistance；74HC04;CX20106A;Temperature Compensation目录1 序言 (1)1.1 课题研究的背景及意义 (1)2 超声波测距的设计思路 (2)2.1 超声波传感器及其测距原理 (2)2.2 方案论证 (3)3 总体方案设计 (3)3.1 单片机测距原理 (4)3.2 单片机系统及其基本电路 (4).1 STC89C52的功能介绍 (5).2 单片机的基本连接电路 (6)3.3 超声波发射部分电路 (7)3.4 超声波接收部分电路 (8)3.5 温度补偿电路 (10).1 温度传感器工作原理 (10).2 温度补偿电路 (11)3.6 数码显示电路 (12)3. 数码管基本知识 (12)3.7 键盘电路 (14)3.7 报警电路 (15)4 软硬件调试 (16)参考文献 (16)附录 (16)结束语 (19)致谢 (20)1 序言课题研究的背景及意义在我国，超声学的研究开始于二十世纪五十年代，1959年至1964年间我国建立了分子声学实验室，对驰豫吸收、悬浮体的声吸收等问题进行了深入的研究，设计生产了固体中超声衰减的测量设备，对粘弹性和可压缩流体的声速和衰减的研究取得了令人兴奋的成果。
课程设计实验报告-超声波测距仪的设计
超声波测距仪的设计一、设计目的本设计利用超声波传输中距离与时间的关系，采用STC51单片机进行控制和数据处理，设计出能够精确测量两点间距离的超声波测距仪。
同时了解单片机各脚的功能，工作方式，计数/定时，I/O口的相关原理，并稳固学习单片机的相关内容知识。
二、设计要求1.设计一个超声波测距仪，能够用四段数码管准确显示所测距离2.精度小于1CM，测量距离大于200CM三、设计器材元器件数量STC51单片机 1个超声波测距模块URF-04 1个电阻〔1K 200 4.7K〕 3 个晶振〔12MHz〕 1 个共阳极四位数码管 1 个极性电容〔33pF〕 2 个非极性电容〔22uF〕 1 个四、超声波测距系统原理331.45米/秒，由单片机负责计时，单片机使用12.0M晶振，所以此系统的测量精度理论上可以到达毫米级。
超声波测距的算法设计: 超声波在空气中传播速度为每秒钟340米〔15℃时〕。
X2是声波返回的时刻，X1是声波发声的时刻，X2-X1得出的是一个时间差的绝对值，假定X2-X1=0.03S，那么有340m×0.03S=10.2m。
由于在这10.2m 的时间里，超声波发出到遇到返射物返回的距离如下：图1 测距原理超声波测距器的系统框图如下列图所示：图2 系统框图五、设计方案及分析〔包含设计电路图〕4.1硬件电路设计4.1.1 单片机最小系统控制模块设计与比拟方案二：采用STC51单片机控制。
STC51单片机是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8KB的系统可编程Flash 存储器。
AT89S52具有以下标准功能： 8k字节Flash，256字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，2 个数据指针，三个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口，片内晶振及时钟电路，能够满足题目设计的所有要求，而且我们对STC51单片机也比拟熟悉，因此我们选择方案二。
最小系统电路图如图3所示图3 单片机最小系统显示模块设计采用四位共阳极数码管显示，连接电路简单，显示电路连接图如图4所示图4 数码管显示电路超声波测距模块a.本系统采用超声波模块URF04进行测距，该模块使用直流5V供电，理想条件下测距可达500cm，广泛应用于超声波测距领域，模块性能稳定，测度距离精确，盲区〔2cm〕超近。
基于Proteus的温控超声波测距半物理仿真系统设计
RS -232-C 异步串行接口将实物与仿真连接进行通信，电路还需搭载MAX232电平转换芯片。
具体连接过程为下位机通过RS -232-C 异步串行接口与PC 机接口相连，上位机中的COMPIM 虚拟接口编号设置为与下位机相连的PC 机的接口编号。
整体系统通过上位机与下位机之间的相互通信，实现温度检测、超声波测距及警报功能。
2 电路设计2.1 下位机电路设计由于Proteus 中超声波模块和蜂鸣器模块，与实物使用存在一定差别，为使实验便于操作，实验结果更加直观，设计如图2所示的下位机电路，该电路搭载有电源模块、RS -232-C 异步串行接口、蜂鸣器模块、单片机控制模块、DS18B20温度传感器、MAX232电平转换模块以及HC -SR04超声波测距模块。
可实现目标距离和环境温度的测量，将测量到的信息上传给上位机进行数据处理，并将处理好的数据发回实物单片机上，控制警报系统。
2.2 上位机电路设计在Proteus 中搭建如图3所示的上位机电路，该部分由LCD1602液晶显示模块、STC89C516控制模块、MAX232电平转换模块、RS -232-C 模块以及LED 状态指示模块组成。
由于上位机与下位机通过RS -232-C 异步串行接口相连，上位机电路的晶振频率应与实物电路的晶振频率相同为12MHz 。
当下位机将测得的数据传输给上位机时，上位机开始处理数据，并控制LCD1602实时显示目标距离。
如果目标距离小于20cm ,红色指示灯亮起，并将处理好的数据传输给下位机，使下位机发出警报，否则，绿灯亮起。
图1 系统总体框架示意图图2 下位机电路图图3 上位机电路图3 系统软件设计3.1 超声波测距模块原理本实验采用型号为HC-SR04的超声波测距模块，该模块集成有超声波发射器、接收器与控制电路,具有性能高，精度高，盲区小等优点[8]。
其工作时序图如图4所示，当单片机I/O口发送一个至少10µs以上的高电平至该模块的Trig控制信号输入引脚时，超声波测距模块内自动发出8个方波信号，其周期为40kHz，同时检测是否有返回信号。
基于51单片机超声波测距.
一设计要求（1）设计一个以单片机为核心的超声波测距仪，可以应用于汽车倒车、工业现场的位置监控；（2）测量范围在0.50～4.00m，测量精度1cm；（3）测量时与被测物无直接接触，能够清晰稳定地显示测量结果。
二超声波测距系统电路总体设计方案本系统硬件部分由AT89S52控制器、超声波发射电路及接收电路、温度测量电路、声音报警电路和LCD显示电路组成。
汽车行进时LCD显示环境温度，当倒车时，发射和接收电路工作，经过AT89S52数据处理将距离也显示到LCD 上，如果距离小于设定值时，报警电路会鸣叫，提醒司机注意车距。
超声波测距器的系统框图如下图所示：图5 系统设计总框图由单片机AT89S52编程产生10us以上的高电平，由指定引脚输出，就可以在指定接收口等待高电平输出。
一旦有高电平输出，即在模块中经过放大电路，驱动超声波发射探头发射超声波。
发射出去的超声波经障碍物反射回来后，由超声波接收头接收到信号，通过接收电路的处理，指定接收口即变为低电平，读取单片机中定时器的值。
单片机利用声波的传播速度和发射脉冲到接收反射脉冲的时间间隔计算出障碍物的距离，并由单片机控制显示出来。
由时序图可以看出，超声波测距模块的发射端在T0时刻发射方波，同时启动定时器开始计时，当收到回波后，产生一负跳变到单片机中断口，单片机响应中断程序，定时器停止计数。
计算时间差，即可得到超声波在媒介中传播的时间t，由此便可计算出距离。
图6 时序图三超声波发射和接收电路的设计分立元件构成的发射和接收电路容易受到外界的干扰，体积和功耗也比较大。
而集成电路构成的发射和接收电路具有调试简单，可靠性好，抗干扰能力强，体积小，功耗低的优点，所以优先采用集成电路来设计收发电路。
3．1 超声波发射电路超声波发射电路包括超声波产生电路和超声波发射控制电路两部分，可采用软件发生法和硬件方法产生超声波。
在超声波的发射电路的设计中，我们采用电路结构简单的集成电路构成发射电路：图7 由反相器构成的超声波发射电路图7是由反相器74HC04构成的发射电路，用反相器74HC04构成的电路简单，调试容易，易通过软件控制。
单片机超声波测距的仿真
单片机超声波测距的仿真，由于仿真软件里没有超声波头的仿真模型，造成单片机超声波测距仿真无法进行，要对超声波测距进行仿真，只能分步进行，即将接收电路的仿真与单片机系统的仿真分开进行，下面我将超声波测距仿真的分步进行的情况截图如下，提供给爱好者进行参考。
一、单片机超声波测距接收电路部分的仿真
本接收电路是我在单片机超声波测距中最常用的电路，电路由三极管分离元件构成，整个电路元件少、制作容易、调试简单，成功度非常高，下面是仿真截图：
二、单片机超声波测距单片机系统部分的仿真
由于仿真软件中没有超声波发射、接收头的仿真模型，这给单片机超声波测距仿真带来困难，为验证单片机超声波测距系统单片机部分及相应程序的正确与否，我想出来的个办法，在单片机发出超声波信号后，用555时基电路产生一个延时信号，来模拟超声波头发
送后遇到回波返射回来的这阶段时间，来对单片机超声波测距单片机系统进行模拟。
经过反复研究试验，最终确定如图的方案。
实际使用下来，仿真效果良好，可用该电路来验证单片机超声波测距系统的单片机部分及程序部份是否正确。
，仿真截图如下：。
《2024年基于STM32单片机的高精度超声波测距系统的设计》范文
《基于STM32单片机的高精度超声波测距系统的设计》篇一一、引言在现代电子技术的迅猛发展中，精确测量距离的设备扮演着重要的角色。
随着人类对于生活环境安全性的关注提升，对于各种设备的精度要求也在逐渐加强。
超声波测距技术以其非接触性、高精度、低成本等优点，在众多领域得到了广泛的应用。
本文将详细介绍基于STM32单片机的高精度超声波测距系统的设计。
二、系统概述本系统以STM32单片机为核心控制器，结合超声波测距模块，实现对目标物体的精确测距。
系统主要由STM32单片机、超声波测距模块、电源模块、信号处理模块和显示模块等组成。
通过单片机对超声波模块的控制，实现对目标的精确测距，并通过显示模块实时显示测距结果。
三、硬件设计1. STM32单片机：作为系统的核心控制器，负责整个系统的控制与数据处理。
STM32系列单片机具有高性能、低功耗的特点，能够满足系统对于精确度和稳定性的要求。
2. 超声波测距模块：采用高精度的超声波测距传感器，实现对目标物体的距离测量。
通过超声波的发送与接收，实现对目标的距离计算。
3. 电源模块：为系统提供稳定的电源支持，确保系统的正常工作。
电源模块需考虑到功耗问题，以实现系统的长时间运行。
4. 信号处理模块：对超声波测距模块的信号进行滤波、放大等处理，以提高测距的准确性。
5. 显示模块：实时显示测距结果，方便用户观察与操作。
四、软件设计1. 主程序：负责整个系统的控制与数据处理。
主程序通过控制超声波测距模块的发送与接收，获取目标物体的距离信息，并通过显示模块实时显示。
2. 超声波测距模块控制程序：控制超声波的发送与接收，实现对目标物体的距离测量。
通过计算超声波的发送与接收时间差，计算出目标物体的距离。
3. 数据处理程序：对获取的测距数据进行处理，包括滤波、计算等操作，以提高测距的准确性。
4. 显示程序：将处理后的测距结果显示在显示模块上，方便用户观察与操作。
五、系统实现1. 通过STM32单片机的GPIO口控制超声波测距模块的发送与接收，实现超声波的发送与接收功能。
基于单片机的超声波测距及仿真
基于单片机的超声波测距系统摘要超声波是指频率在20kHz以上的声波，它属于机械波的范畴。
超声波也遵循一般机械波在弹性介质中的传播规律，如在介质的分界面处发生反射和折射现象，在进入介质后被介质吸收而发生衰减等。
正是因为具有这些性质，使得超声波可以用于距离的测量中。
随着科技水平的不断提高，超声波测距技术被广泛应用于人们日常工作和生活之中。
系统的设计主要包括两部分，即硬件电路和软件程序。
硬件电路主要包括单片机电路、发射电路、接收电路、显示电路和电源电路，另外还有复位电路和LED控制电路等。
我采用以AT89C51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路。
整个电路采用模块化设计，由信号发射和接收、供电、温度测量、显示等模块组成。
发射探头的信号经放大和检波后发射出去，单片机的计时器开始计时，超声波被发射后按原路返回,在经过放大带通滤波整形等环节,然后被单片机接收,计数器停止工作并得到时间。
温度测量后送到单片机,通过程序对速度进行校正, 结合两者实现超声波测距的功能。
软件程序主要由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。
它控制单片机进行数据发送与接收，在一定温度下对超声波速度的校正，还有实现数据正确显示在LED上。
另外程序控制单片机消除各探头对发射和接收超声波的影响。
相关部分附有硬件电路图、程序流程图。
实际的环境对超声波有很大的影响，如外部电磁干扰电源干扰信道干扰等等，空气的温度对超声波的速度影响也很大。
此外供电电源也会使测量差生很大的误差。
再设计的过程中考虑了这些因素，并给出了一些解决方案。
关键词 AT89C51 超声波测距目录第一章绪论 (3)1.1 超声波测距背景意义 (3)1.2 本设计任务的主要内容 (3)第二章总体设计方案 (4)2.1 超声波测距系统原理 (4)2.2 超声波测距系统框图 (4)第三章系统主要硬件设计 (5)3.1超声波收发射电路 (5)3.2单片机主机系统电路 (6)3.2.1 单片机电路 (7)3.2.2 复位电路 (7)3.2.3 时钟电路 (8)3.2.4 按键电路 (9)3.2.5 蜂鸣器电路 (10)3.3 温度采集DS18B20电路 (11)3.4 LCD显示电路 (12)第四章系统软件设计 (13)4.1系统程序的结构 (14)4.2 系统主程序 (15)第五章基于Proteus的软件仿真 (16)第六章总结 (19)参考文献 (20)附录 (21)第一章绪论1.1超声波测距背景意义在基于传统的测力距离存在不可克服的缺陷。
基于51单片机的高精度超声波测距仪
目录引言 (1)1 系统总体框图设计 (1)2 理论分析与计算 (1)2.1 测量原理 (1)2.2分析计算 (2)3电路实现 (3)3.1 系统供电部分 (3)3.2超声波发射部分 (4)3.3超声波接收部分 (4)3.4温度测量部分 (6)3.4.1 DS18B20工作原理 (6)3.4.2 温度计算方法 (7)3.5LCD显示 (7)4程序设计 (8)4.1 流程图 (8)4.2单片机产生40KHZ方波 (9)4.3 超声波传播时间测量 (10)5系统调试 (10)5.1精度提高方法 (11)5.2误差分析 (12)5.3测量结果 (12)6 结论 (12)谢辞 (13)参考文献 (14)附录 (15)附录一原理图 (15)附录二 PCB......................................................................................................... 错误！未定义书签。
2完成实物图引言经过一个星期的奋斗，终于把这个超声波测距仪完成了。
这是我的第一个课程设计，也是我把理论知识运用到实践中的开端。
接下来我将详细介绍这个电路的原理和制作的过程。
1 系统总体框图设计超声测距是一种非接触式的检测方式。
与其它方法相比 ,如电磁的或光学的方法 ,它不受光线、被测对象颜色等影响。
测距系统主要由超声波发射，接收，数据处理，显示，温度检测部分组成（如图1所示）。
图1 系统总框图其中，超声波传感器所需的40KHZ脉冲由单片机产生。
通过74HC04放大驱动功率。
2 理论分析与计算2.1 测量原理图 2 超声波传感器结构图1障碍物为了研究和利用超声波，人们已经设计和制成了许多超声波发生器。
总体上讲，超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。
电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。
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。
微机原理与接口技术基于8086和Proteus仿真第二版课程设计
微机原理与接口技术基于8086和Proteus仿真第二版课程设计简介《微机原理与接口技术基于8086和Proteus仿真》是一门针对计算机相关专业的课程，主要介绍了8086微处理器的基本原理、汇编语言编程和接口技术等内容。
本门课程的第二版扩展了课程的实践部分，引入了Proteus仿真软件，增加了课程设计的实验项目，使学生能够更深入地学习和掌握课程内容。
本文主要介绍《微机原理与接口技术基于8086和Proteus仿真第二版》课程设计的实验项目及其要求。
实验项目本门课程设计共有三个实验项目，分别为：实验一：LED流水灯实验目的通过设计一个LED流水灯的电路，提高学生对8086微处理器、接口技术和汇编语言的理解和掌握，同时熟练掌握Proteus仿真软件的使用。
实验要求1.设计一个LED流水灯电路，要求至少包含8个LED灯。
2.使用8255A接口芯片控制LED流水灯电路，实现LED灯的流动效果。
3.使用8086微处理器编写汇编语言程序，实现对8255A接口芯片的控制，控制LED流水灯电路的流动效果。
4.使用Proteus仿真软件进行电路的仿真和调试，最终验证电路的正确性和稳定性。
实验二：数码管计数器实验目的通过设计一个数码管计数器的电路，提高学生对8086微处理器、接口技术和汇编语言的理解和掌握，同时熟练掌握Proteus仿真软件的使用。
实验要求1.设计一个数码管计数器电路，要求使用74LS47译码器和74LS48数码管显示器。
2.使用8255A接口芯片控制数码管计数器电路，实现对计数器的控制和显示。
3.使用8086微处理器编写汇编语言程序，实现对8255A接口芯片的控制，控制数码管计数器电路的计数和显示。
4.使用Proteus仿真软件进行电路的仿真和调试，最终验证电路的正确性和稳定性。
实验三：多功能小车实验目的通过设计一个多功能小车的电路，提高学生对8086微处理器、接口技术和汇编语言的理解和掌握，同时熟练掌握Proteus仿真软件的使用。
proteus超声波测距课程设计
proteus超声波测距课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解Proteus软件的基本操作和超声波测距原理；2. 掌握超声波传感器在电路设计中的应用方法；3. 学会使用Proteus软件构建超声波测距电路并进行仿真测试；4. 了解超声波测距技术在现实生活中的应用场景。
技能目标：1. 能够运用Proteus软件设计简单的超声波测距电路；2. 能够分析并解决超声波测距过程中可能出现的问题；3. 培养动手实践能力和团队协作能力，通过小组讨论和实验操作，提高问题解决能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对电子技术的兴趣，激发学习热情；2. 增强学生的创新意识和实践能力，鼓励勇于尝试；3. 培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯，注重实验安全；4. 增进学生对我国科技发展的了解，树立民族自豪感。
课程性质：本课程为实践性较强的电子技术课程，以Proteus软件为工具，通过设计与实践，让学生深入了解超声波测距原理及其应用。
学生特点：学生具备一定的电子基础知识，对实际操作具有较强的兴趣和好奇心。
教学要求：结合学生特点和课程性质，注重理论与实践相结合，充分调动学生的积极性，提高学生的动手实践能力。
在教学过程中，注重启发式教学，引导学生主动探究，培养解决问题的能力。
通过课程学习，使学生达到预定的学习目标，为后续相关课程打下坚实基础。
二、教学内容1. 超声波测距原理：介绍超声波的传播特性，超声波传感器的工作原理，以及测距的基本公式和计算方法。
- 教材章节：第三章“传感器原理与应用”2. Proteus软件操作：讲解Proteus软件的基本功能，包括原理图绘制、元件库的使用、仿真设置和测试等。
- 教材章节：第二章“Proteus软件基础”3. 超声波测距电路设计：结合Proteus软件，设计并搭建超声波测距电路，包括传感器、放大电路、显示电路等。
- 教材章节：第四章“模拟电路设计与仿真”4. 电路仿真与调试：利用Proteus软件进行电路仿真，分析并解决可能出现的问题，优化电路设计。
超声波测距+proteus仿真
关键词：超声波测距、MSP430 单片机、LCD 液晶显示
、proteus 仿真 、 AT89C51
目录
1. 绪论..................................................................................................................................................1 1.1. MSP430 单片机概述.......................................................................................................... 1 1.2. MSP430 的特点.................................................................................................................. 2 1.3. 课题研究的主要内容...........................................................................................................3 2. 系统总体方案设计......................................................................................................................... 4 2.1. 控制系统的原理图............................................................
基于单片机的超声波测距报警系统
综合性课程设计报告基于proteus仿真软件的超声波测距报警控制器设计院系：计算机与通信工程学院专业：电子信息工程学号：姓名：指导教师：设计时间：2012/6/27综合课程设计任务书专业：电子信息工程班级：4091603姓名：设计题目：基于proteus仿真软件的超声波测距报警控制器设计一、设计实验条件keil C和proteus仿真软件二、设计任务1)总体功能设计2)硬件电路设计3)软件设计4)工作总结三、设计说明书的内容1．设计题目与设计任务（设计任务书）2．前言（绪论）(设计的目的、意义等)3．主体设计部分（各部分设计内容、总结分析、结论等）4．结束语5．参考文献（答辩时间18周星期日晚7：30，地点：综合楼1313室）四、设计时间与设计时间安排1、设计时间：2周2、设计时间安排：熟悉实验设备、实验、收集资料：2 天设计计算、绘制技术图纸：5 天编写课程设计说明书：2 天答辩：1 天目录一、设计题目 (2)二、设计任务及要求 (3)三、设计内容 (3)1.绪论 (3)2.总体方案 (4)2.1 总体设计方案 (4)2.2超声波测距框图 (4)3.系统硬件设计 (5)3.1 硬件设计方案 (5)3.2 各主要模块的硬件设计 (6)4.系统软件设计 (10)4.1 程序设计 (10)4.2 程序流程图 (10)四、结束语 (13)五、参考文献 (13)附录A 系统仿真图 (14)附录B程序代码 (15)一、设计题目基于proteus仿真软件的超声波测距报警控制器设计二、设计任务及要求利用所学数字电子技术、信号处理、控制等技术，设计、制作并调试完成一个单片机最小化系统。
在此基础上，将最小系统与综合实验开发平台上的超声波模块、显示模块进行正确的连接（如图1.1所示），使单片机可接收超声波模块输出的测量信号，并对其进行合理的处理后，在显示模块上实时显示超声波模块与障碍物的距离。
图1.1 系统连接示意图具体要求：1、实验开发平台上的数码管可实时显示障碍物与超声波的距离信息，单位为mm；2、当测试距离大于0.5m时报警。
超声波测距调试与仿真
6 仿真与调试6.1 基于Proteus软件的仿真Proteus是一款功能强大的软件，其ISIS用来做仿真十分方便，尤其是单片机系统的仿真，我们在本设计的开发初期，用Proteus来仿真我们的设计，以便验证我们的设计，对设计的正确性做出分析。
因为在proteus软件中没有超声波传感器之类的元件，发射和接收的信号可以用信号发生器发出的类似信号进行仿真。
本次仿真与实际电路现象有所出入，所以仅供参考；在proteus软件里用“激励源”里的“SINE”作为超声波发射信号，设置如下图6-1所示：图6-1 超声波模拟发射信号设置用“虚拟仪器”里的简易示波器来接收正弦波进行观察；下面的“虚拟示波器”中，蓝色的波是模拟超声波发射的正弦波，黄色的波是接收到的波。
6.2电路调试首先对单片机最小系统进行检测，看单片机是否正常工作；比如晶振是否起振，复位电路时候能对单片机进行复位。
在这些都正常后就可以对原理图中的各个模块进行调试。
（1）显示电路的调试对显示电路的调试主要是调试程序所写的和数码管的显示是否一致，若不一致就对数码管的高低位显示做调整。
首先调试显示电路主要是为了方便后面的调试（2）发射模块调试上电后，在单片机P1.0脚处用示波器检测是否有波发出，然后再在超声波换能器TCT40-10F1连接处检测发出的波的状况；TCT40-10F1的连接要注意引脚的高低电平。
（3）接收模块调试接收模块的调试不太容易，因为不知道什么时候可以接收到波，所以我在程序中有设置设置了若接收到波数码管的显示不为“0000”；通过TCT40-10S1还还可以判断，若接收到波后，TCT40-10S1的高电平脚变为低电平。
为了能更好的发射和检测到波，我设置了两组超声波换能器，发射都是从P1.0脚出来，都由P3.2进行采样接收。
图6-2发射波形图6-3接收波形（4）测温模快调试因为测温模块是由DS18B20智能温度传感器完成的。
通过对程序的分析，认为flag=~DQ;语句会使while(flag)陷入死循环，故将其改为flag=DQ;，但是程序结果一直不理想。
基于Proteus的温控超声波测距半物理仿真系统设计
基于Proteus的温控超声波测距半物理仿真系统设计
冯飞;李国利;赵恒;孙幸懿
【期刊名称】《电子产品世界》
【年(卷),期】2022(29)8
【摘要】针对单片机开发学习过程中实物硬件短缺或易损,以及仿真软件库中缺少元器件模型,实验现象不明显等问题,提出了基于Proteus的半物理电路仿真的设想和方法,即由PC机上的Proteus仿真软件作为上位机,实物硬件电路作为下位机,使其互相通讯完成预期的功能。
并设计了基于Proteus的温控超声波测距半物理仿真系统,用以阐述具体的实现过程。
设计过程中发现实物硬件与Proteus仿真电路之间可通过RS-232-C异步串行接口进行通信。
通过进一步实验,发现传统的USB 串行总线式接口也可实现通信功能。
实验表明,此方法能降低开发成本,缩短开发周期,提高软硬件的兼容性,为后续单片机学习与开发提供了新的参考方向和思路。
【总页数】5页(P63-67)
【作者】冯飞;李国利;赵恒;孙幸懿
【作者单位】金陵科技学院机电工程学院
【正文语种】中文
【中图分类】TP3
【相关文献】
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