基于STC89C52的超声波测距仪
基于STC89C52RC的超声波测距系统设计
2010年1月第1期电子测试ELECTRONIC TESTJan.2010No.1基于STC89C52RC的超声波测距系统设计李航，王可人(解放军电子工程学院 304实验室，安徽 合肥 230037)摘要：本文介绍了一种基于STC89C52RC的超声波测距系统的工作原理及其硬件组成和相应的软件流程。
硬件系统由脉冲发射电路、接收电路、温度补偿电路和相应的控制电路组成。
软件部分采用单片机C语言程序编程，主要由键盘扫描、定时器/计数器初始化、超声波发射子程序、中断服务子程序和LED动态显示子程序构成。
同时，为了提高超声波测距精度，采用温度传感器进行环境温度检测，对超声波的传播速度进行校正。
实测证明，系统具有较高的测量精度和较强的适应性。
关键词：STC89C52RC；超声波；测距；温度补偿中图分类号：TP274.53 文献标识码：AＵｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｒａｎｇｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｒｅｖｅｒｓｉｎｇ LI Hang，Wang Keren(Lab 304, EEI，Hefei Anhui 230037，China)Abstract:This paper introduces a single-chip-microcomputer STC89C52RC control system for ultrasonic ranging system and the hardware circuit and the software flow chart of the control system. This hardware includes a pulse transmitter, a receiver, a temperature compensating circuit and related control logic. And the software is composed by keyboard scan, timer or counter initialization, sending ultrasonic subprogram, interrupt service routine and dynamic display subprogram. At the same time, in order to improve the accuracy of the ultrasonic range system that the temperature and correct the speed of the ultrasound. The measure results show that the system can obtain higher precision and better adaptability.Keywords: STC89C52RC; ultrasonic wave; distance measure; temperature compensation0 引言超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而经常被用于距离的测量。
基于某STC89C52无线超声波测距地设计
实用文档物理与信息工程学院《电子系统设计》报告设计题目1：基于80C52单片机的超声波无线测距显示设计题目2：专业：光电信息工程年级：2011级姓名：许晓文学号：111100840同组姓名：邵鹏飞学号：111100815同组姓名：黄娇红学号：111100807指导老师：林志贤2014年7月基于80C52单片机的超声波无线测距显示一、设计要求和目的1.1设计要求：采用一种单片机STC89C52控制HC-SR04实现的无线超声波测距系统。
通过简单的无线通信协议，实现可靠性与功耗平衡，该系统能实现对距离的检测，是可以实现远程控制的无线超声波测距系统。
低功耗实时性的无线超声波测距是该设计的最大特点。
无线传输采用nRF24L01模块传输，用LCD1602实现温度显示。
该系统结构简单可靠功耗较低，成本低，是一种无线传感器的解决方案。
1.2设计目的：（1）熟悉系统设计步骤以及超声波的特性（2）能够运用所学数电、模电电路知识对电路进行合理的调试（3）增强模块化的思想，掌握无线模块的SPI时序特点（4）加强动手能力、培养团队合作意识二、系统设计原理1主控芯片方案采用传统的STC89C52 单片机作为主控芯片。
此芯片价格便宜、操作简便，低功耗，比较经济实惠。
单片机最小系统单片机控制模块由STC89C52最小系统组成，其中包括单片机，晶振电路和复位电路。
（1）、晶振电路：晶振电路由两个30pF电容和一个12MHz晶体振荡器构成，接入单片机的X1、X2引脚。
（2）、复位电路：单片复位端低电平有效。
单片机最小电路原理图如图1：图1 单片机最小系统2 无线通信模块方案采用nRF24L01无线射频模块进行通信，nRF24L01是一款高速低功耗的无线通信模块。
他能传输上千米的距离（加PA），而且价格较便宜，采用SPI总线通信模式电路简单，操作方便。
2.1 nRF24L01芯片概述nRF24L01是一款新型单片射频收发器件,工作于2.4 GHz～2.5 GHz ISM频段。
基于STC89C52RC的超声波测距
基于单片机的超声波测距系统的设计系部：学生姓名：专业班级：学号：指导教师：XXX2011 年3 月26 日声明本人所呈交的基于单片机的超声波测距系统的设计，是我在指导教师的指导和查阅相关著作下独立进行分析研究所取得的成果。
除文中已经注明引用的内容外，本论文不包含其他个人已经发表或撰写过的研究成果。
对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中作了明确说明并表示谢意。
作者签名：日期：2011、3、26【摘要】超声波技术是一门各行各业都要使用的通用技术，它是通过超声波产生、传播以及接收的物理过程完成的。
超声波指向性强，能量耗损缓慢，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。
利用超声波测距迅速、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，因此得到广泛应用。
目前超声波技术广泛应用于各个工业部门的超声波探测、超声焊接、超声检测和超声医疗方面。
本系统设计利用STC89C52RC为主控芯片，利用单片机程序产生40KHz方波信号，通过推挽放大驱动超声波发射器向外发射超声波信号，同时开始计时，超声波信号经障碍物反射后被超声波接收器接收，利用接收芯片接收并将信号传至单片机，单片机通过发射与接收之间的时间差，即可计算障碍物的距离。
并通过程序的设计利用四位数码管将探测结果直观显示出来。
基于单片机的超声波测距系统易实现，成本低，精确度高，并且容易做到实时控制，具备较强的实用性。
【关键词】：单片机，超声波，测距ABSTRACTSCM is an integrated circuit chip, ultra-large scale integrated circuit technology is used with data processing capabilities to the central processing unit CPU random access memory RAM, read-only memory ROM, a variety of I / O port and interrupt system, timers / timer other functions (and possibly the display driver circuit, pulse width modulation circuit, analog multiplexers, A / D converter circuit) into a single silicon wafer consisting of a small but complete computer system.SCM has a simple structure, control, light weight, etc., in the machinery and electronics, aerospace, metallurgy and many other areas of mining, and household appliances have been widely used, played a huge role.Ultrasonic point to strong energy dissipation is slow, the spread in the medium distance, and therefore frequently used ultrasonic distance ing ultrasonic ranging rapid, convenient, simple computation and easy to do real-time control and measurement precision can be achieved in the practical requirements of industry, so widely used.Ultrasound technology is a common technique used in all walks of life tobe, it is through ultrasound generation, transmission and reception of thephysical process of completion.Ultrasound technology is currently widely usedin various industrial sectors of the ultrasonic probe, ultrasonic welding,ultrasonic testing and ultrasonic medical care.Ultrasonic distance measurementsystem based on single chip easy to implement, low cost, high accuracy and easyreal-time control, with a strong practical.【KEY WORD】: microcontroller, ultrasound, ranging目录引言 (1)一、超声波测距原理 (1)（一）超声波发生器 (1)（二）压电式超声波发生器原理 (1)（三）超声波测距原理 (2)二、单片机STC89C52RC (3)（一）单片机简介 (3)（二）单片机引脚功能 (3)三、系统的组成 (5)四、系统的硬件设计 (5)（一）超声波发射电路 (5)（二）超声波接收电路 (6)（三）超声波传感器 (7)（四）显示电路 (8)（五）复位电路 (9)（六）时钟电路 (10)（七）电源电路 (10)（八）单片机程序ISP下载接口 (11)五、系统的软件设计 (11)（一）主程序 (11)（二）中断服务程序 (12)（三）距离计算子程序 (13)（四）显示子程序 (15)六、电路安装调试 (16)（一）实物焊接 (16)（二）电路调试 (17)结束语 (18)参考文献 (19)附录一原理图 (20)附录二PCB图 (21)附录三元件清单 (22)附录四源程序 (24)致谢 (34)引言由于超声波指向性强，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。
基于STC89C52的无线超声波测距系统的研究与设计
基于STC89C52的无线超声波测距系统的研究与设计一、本文概述随着无线通讯技术和超声波测距技术的快速发展，无线超声波测距系统因其非接触、高精度、实时性强等优点，在机器人导航、智能车辆、工业自动化等领域得到了广泛应用。
本文旨在研究与设计一种基于STC89C52单片机的无线超声波测距系统，旨在实现测距的高精度、快速响应和无线通信功能。
本文首先介绍无线超声波测距系统的基本原理和STC89C52单片机的特点，分析其在测距系统中的应用优势。
接着，详细阐述系统硬件设计，包括超声波发射与接收电路、STC89C52单片机最小系统、无线通信模块等关键部件的选型与设计。
在系统软件设计方面，本文将介绍测距算法的实现，包括超声波信号的发射与接收控制、距离计算等关键步骤。
还将探讨如何通过软件优化提高测距精度和响应速度。
本文还将对系统进行实验验证，包括硬件电路测试、软件功能调试和整体性能测试。
通过对实验结果的分析，评估系统的性能指标，如测距精度、响应时间和无线通信稳定性等。
总结本文的研究成果，并对未来研究方向进行展望。
本文旨在通过深入研究与设计基于STC89C52单片机的无线超声波测距系统，为相关领域提供一种高性能、低成本的测距解决方案，推动无线超声波测距技术的进一步应用与发展。
二、超声波测距原理及关键技术超声波测距系统主要依赖于超声波在空气中的传播速度以及回波时间来进行距离测量。
STC89C52单片机作为系统的核心控制单元，负责控制超声波的发射与接收，以及处理相关数据以计算距离。
超声波测距的基本原理是：当超声波发射器发出超声波后，这些声波在空气中传播，遇到障碍物后被反射回来，由接收器接收。
由于超声波在空气中的传播速度（约为340m/s）是已知的，通过测量超声波从发射到接收的时间差，就可以计算出超声波传播的距离，从而得到障碍物与测距系统之间的距离。
计算公式为：距离 = (超声波速度×时间差) / 2。
在基于STC89C52的无线超声波测距系统设计中，有几个关键技术点需要特别关注：为了有效地发射和接收超声波，需要设计合适的发射和接收电路。
基于STC89C52单片机的超声波测距系统设计
基于STC89C52单片机的超声波测距系统设计吴恩仪，陈凌君（福建农林大学，福建 福州 350000）摘 要：近年来，随着科技的不断发展，出现了很多新技术，在测距方面，有红外测距、超声波测距、激光测距等技术。
笔者以单片机作为处理器，以超声波接收模块作为距离传感器，设计了一个基于超声波的测距系统，可以实时显示所测的距离，并进行语音播报。
该系统结构简单，体积较小，便于使用。
文章从引言、硬件设计、软件设计等方面详细地介绍了该测距系统，说明了超声波测距的广阔前景。
关键词：超声波测距；语音播报；单片机中图分类号：TM383.6 文献标志码：A 文章编号：1672-3872（2020）06-0124-01——————————————作者简介： 吴恩仪（1999—），女，福建福州人，本科，研究方向：车辆工程。
在日常生活中，常有车辆倒车不当发生事故的情况。
超声波测距不易受环境的干扰，具有体积小、处理信息简单可靠、且易于集成的优点，为解决上述问题提供了一个良好的解决方案。
基于以上理念，文章设计的超声波测距系统是在一定的量程范围内，出现障碍物时，通过超声波模块测量出距离，同时显示在LCD 屏幕上，由语音模块播报距离并播报是否在量程内，在超出量程范围时，蜂鸣器和LED 灯也会进行声光报警，基本满足使用所需要求[1]。
1 系统整体构建该系统由超声波模块、按键模块、语音模块、LCD1602液晶显示模块、声光报警模块以及STC89C52单片机、电源、复位电路、晶振电路等组成的单片机最小系统等构成。
2 系统硬件设计2.1 单片机最小系统单片机最小系统由电源、STC89C52单片机、复位电路、晶振电路构成。
该单片机系统的工作电压为4.5～5.5V，所以通常使用USB 电源线连接电脑或者使用移动电源给系统供电。
在STC89C52单片机内部有一振荡电路，只要在单片机的XTAL1和XTAL2引脚外接晶振，就构成了自激振荡器并在单片机内部产生时钟脉冲信号。
基于STC89C52的超声波测距防撞系统设计
２０１１笠 第６期
仪表技术与传感器
Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔ Ｔｅｃｈｎｉｑｕｅ ａｎｄ Ｓｅｎｓｏｒ
ｍｅｔｈｏｄ Ｃａｌｌ．ｅｆｆｅｃｔｉｖｅｌｙ ｉｍｐｒｏｖｄｗａｒｅ．Ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ
ｒｅｓｕｌｔｓ
ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｒａｎｇｉｎｇ ｓｙｓｔｅｍ ｍｅｅｔｓ ｔｈｅ ｄｅｓｉｇｎ ｒｅｑｕｉｒｅｍｅｎｔｓ，ｗｉｔｈ ｔｈｅ Ｋｅｙ
ｄｉｓｐｌａｙ ｍｅａｓｕｒｉｎｇ ｄｉｓｔａｎｃｅ．Ｉｔ ｐｒｅｓｅｎｔｅｄ
ａ
ｃｏｍｐｏｎｅｎｔ，ｕｓｉｎｇ ＬＣＤｌ６０２ ｔｏ ｅｎｅｅｄ ｂｙ ｅｘｔｅｒｎａｌ
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ ｃｏｍｐｅｎｓａｔｉｏｎ ｃｉｒｃｕｉｔ，ｆｏｒ ｕｌｔｒａｓｏｕｎｄ ｉｎｆｌｕ－
ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ．Ｔｈｉｓ
圉３超声波发射电路图
下对重点部分进行简要的说明。
２．２超声波接收模块 超声波接收电路作用是根据定时器中断计算超声波从发 射到接收的时间间隔ｔ。接收电路主要由集成电路ＣＸ２０１０６Ａ 组成，ＣＸ２０１０６Ａ是一款红外线检波接收的专用芯片，常用于电 视机红外遥控接收器。由于红外遥控常用载波频率为３８
ｋＨｚ，
小车停止３ ｓＩ
ｅｌｓｅ／／ｓｉｄｅ＝＝Ｏ代表向左 ｛ｄｕｏｊｉ＿ｐｗｍ＝（ａｎｇｌｅ＋１３）； ｍｏｔｏｒ＿ｒｕｎ（ｄｉｒｅｃｔ，１０）；／／・ａｎｇｌｅ，１０）；｝｝｝
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点亮二极管） Ｉ
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基于单片机的超声波测距仪设计
基于单片机的超声波测距仪设计LT摘要随着科技的发展、自动化程度的提高以及电子产品的普及，电子测距产品也走进了人们的视野。
相对于普通的测量工具，它具有数字式显示、测距精准以及可智能化控制等优点。
本系统是利用STC89C52单片机和超声波测距模块进行设计制作的智能化测距仪，主要实现距离的检测、数字式显示，以及超限报警等功能。
基于单片机的超声波测距仪是以单片机为控制核心，通过超声波测距模块对被测物体发射超声波，利用超声波在空气中的传播速度和发射到接收到超声波所用时间计算得到距离。
测距原理简单、容易实现，并且在生产生活中可以得到广泛使用和推广，具有实际性意义。
关键词：单片机STC89C52，超声波传感器，基于单片机的超声波测距仪。
Ultrasonic rangingAbstract：With the development of science and technology, the improvement of automation and the popularity of electronic products, electronic product range also went into people's horizons. Compared with the common measuring tool, it has a digital display, ranging precision and intelligent control, etc.This system is using STC89C52 MCU and ultrasonic ranging module to design the intelligent range finder, mainly realize the distance detection, digital display, and transfinite alarm and other functions. Based on single chip ultrasonic range finder based on single chip microcomputer as control core, the object to be measured by the ultrasonic ranging module of launch ultrasonic wave, using the ultrasonic velocity in air and launch time to calculate the distance used to receive the ultrasonic. Ranging principle is simple, easy to implement, and can be widely used in production and life and the promotion, has practical significance.Key words:microcontroller STC89C52, ultrasonic sensors, ultrasonic range finder based on singlechip.目录摘要.................................... Ultrasonic ranging .. (I)第一章绪论 01.1 需求分析 01.2可行性分析 (1)第二章单片机的概述 (2)2.1单片机的含义及组成 (2)2.2单片机的发展 (3)2.3单片机的特点 (3)2.4单片机的应用 (4)第三章基于单片机的超声波测距仪总体设计方案53.1超声波测距仪的系统设计 (5)3.2主控制器 (5)3.3 显示电路 (6)3.4 超声波测距模块 (7)3.4.1 HC-SR04超声波测距模块的特性 73.4.2 HC-SR04超声波测距模块的引脚 73.4.3 HC-SR04超声波测距模块的工作原理 (8)3.4.4 超声波时序图 (9)3.4.5 HC-SR04超声波测距模块的电路设计 (9)第四章基于单片机的超声波测距仪的硬件设计 114.1电源指示灯电路 (11)4.2 单片机主板电路 (11)4.2.1时钟电路 (11)4.2.2复位电路 (12)4.3数码管显示电路 (12)4.4距离测量电路 (13)4.5蜂鸣器电路 (14)4.6系统原理电路 (15)第五章基于单片机的超声波测距仪的软件设计 165.1主程序 (16)5.2距离测量子程序 (17)5.3距离显示子程序 (20)5.4超限距离调节子程序 (22)5.5 超限报警子程序 (24)总结 (26)致谢 (26)展望 (26)附录A (27)附录B (28)参考文献 (35)江苏师范大学本科生毕业设计基于单片机的超声波测距仪设计第一章绪论本文主要讲解的是基于单片机的超声波测距仪，它是以STC89C52为核心，以超声波测距模块为距离传感器的测距产品，其应用范围广泛，融入到各行各业。
基于STC89C52的超声波语音测距仪设计
ｉ
关 外 中断
ｌ
读取 时 间值
ｉ
计算 测量 距离
』
语音 报数 、 涪 晶显 示
Ｉ
图 ５ 三 线 串 口控 制 时 序 图
Ｌ Ｃ Ｄｌ ∞２
开外静中断 ｌ
Ｉ 返 回 Ｉ
图 ７ 主 程序 流 程 图 图 ８ 外 部 中 断 子 程序 设 计
图 ６ 液 晶 显 示 电路
０ ． ２ ｃ ｍ。
考虑到超声波传播速度与环境温度的关系， 即： ｖ ＝ 、 ／ １ ＋ ｉ ，
超 声 波 发 射 哇 略ｋ ； ： ＝
超声渡接 收电路 Ｉ ＝ ＝） Ｓ Ｔ ｏ ８ ９ Ｏ ５ ２
该模块有 四个端 口， 如 图３ 所示 。 其工作原理是 ： （ １ ） 给脉冲触发 引脚Ｔ ｉ ｒ ｇ 端输入最少为 ｌ ０ ｓ 的高 电平信号 ， （ ２ ） 输入高 电平信 号后 ， 波模块 自动发送８ 个４ ０ ｋ Ｈｚ 的方波 ， 在发送方波后再进行 自动检 测有
没有信号返 回 ； （ ３ ） 如果检测 到有信号返 回时， 则通 过Ｅ ｃ ｈ ｏ 端 口输出 个高 电平 ， 这个高 电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时 间， 然后就可 以计算 出距离 。 ３ ． ３语 音播 报 电路 该电路采用 的是ＷＴ Ｗ－ １ ６ Ｐ 模 块， 如图４ 所示 。 该模块内部 采用 ＷＴ５ ８ ８ Ｄ－ ２ ０ Ｓ Ｓ 语音 芯片 作为 核心控制 电路 ， 包含 了ｓ Ｐ Ｉ — Ｆ Ｌ Ａ ｓ Ｈ、 复位 电路 、 震荡 电路等外围电路。 ＷＴ ５ ８ ８ Ｄ 是一款可重复擦除烧写的 语音单片机芯片 ， 配套ＷＴ ５ ８ ８ Ｄ Ｖ ｏ ｉ ｃ ｅ Ｃ ｈ ｉ ｐ Ｊ ： 位机操作软 件可随意 更换任何一种 控制模式 ， 把信 息下载￣ ｊ ｓ Ｐ ｉ — Ｆ ｌ ａ ｓ ｈ 上 即可［ ５ １ 。 本设计采用三线 串口控制模 式 ， 通过片选 Ｃ Ｓ （ Ｐ ０ ２ ） 、 数据Ｄ ＡＴ Ａ （ Ｐ Ｏ Ｄ、 时钟 Ｃ Ｌ Ｋ（ Ｐ ０ ３ ） 三个 串口可 以对语音芯片进行控制 ， 不需要采 用按 键 ， 支持Ｐ ＷＭ音频输 出， 直接驱 动扬声器 。 三 线串 口控制时序
基于STC89C52的超声波测距仪
广东机电职业技术学院企业项目（设计报告）题目：基于51单片机的超声波测距仪的设计院( 系 ) 信息工程学院专业名称控制0910班级学号 ********学生姓名王名远指导教师张永亮二O一一年六月基于单片机的超声波测距仪的设计摘要自19世纪末到20世纪初，在物理学上发现了压电效应与反压电效应之后，人们解决了利用电子学技术产生超声波的办法，从此迅速揭开了发展与推广超声技术的历史篇章。
随着科技的快速发展，超声波技术应用越来越广，很多产品在工业中广泛应用。
为了让超声波测距类产品智能，人性化，因此此次设计我们尝试利用STC89C52单片机研究制作超声波测距系统，超声波发射电路，以及超声波接收电路，键盘和显示部分，实现超声波测距功能。
在这个系统中，我们先让超声波发射电路发射500us，大概20个脉冲信号，等到超声波接收电路接收到脉冲信号，计时结束，由程序上控制算法S=vt，测出距离S/2，送数码管显示，并满足一定精度要求，并在显示模块中显示出来，这类产品可以运用到工业产品中，例如：测试罐装饮料是否装满。
结合了该芯片的价格、应用，我们设计的超声波测距系统具有速度快、适应性好，操作方便、有着广泛扩展应用的前景。
展望未来，超声波测距作为一种新型的非常重要有用的技术在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位、智能化的方向发展，以满足日益发展的社会需求。
关键字超声波STC89C52 模块电路目录摘要............................................ 错误!未定义书签。
目录 (2)引言 (3)第一章超声波测距仪方案的设计 (4)1.1系统整体方案的设计 (4)1.2系统方案的论证 (4)第二章硬件电路的设计 (5)2.1超声波发射电路的分析 (5)2.2超声波接收电路的分析 (6)2.3DS18B20的电路分析 (6)2.4显示电路的分析............................ 错误!未定义书签。
基于stc89c52单片机的超声波测距仪设计
第07卷第01期2020年2月工业技术创新In d u stria l Technology InnovationV ol.07N o.01Feb.2020基于STC89C52单片机的超声波测距仪设计张春岭，梅彦平，王静(大连理工大学城市学院，辽宁大连116600 )摘要：针对原有超声波测距仪存在的精度不高、成本较高等问题，设计了以STC89C52单片 机为核心控制单元，利用HC-SR04超声波传感器模块进行超声波检测，同时引入温度传感器对环境温度进行补偿，并加入平均值滤波算法对测量过程中的随机误差进行修正的测距仪。
对比 实验表明，融合了温度补偿和平均值滤波算法的超声波测距仪在测量精度方面有很大改善，绝 对误差控制小于1mm,平均相对百分误差小于0.2%，仪器兼具结构简单、性能稳定、成本低等 优势。
关键词：超声波测距；传感器；STC89C52单片机；温度补偿；平均值滤波中图分类号：T P368.2 文献标识码：A工业技术创新U R L:http: // 引言距离是控制系统中经常使用的重要参数，如 何获得准确的距离成为相关领域研究的热点问题。
目前常用的测距方法有：激光测距、毫米波 测距、红外测距和超声波测距等[11。
超声波测距是一种非接触式测距方法。
与其 他方法相比，超声波测距不受光线、被测对象颜色等因素的影响，对被测物体处于黑暗、电磁干 扰等恶劣环境的情况也有一定的适应能力m。
此 外，超声波具有指向性强、方向性好、传播能量 大、传播距离较远等优势。
目前，超声波测距技术已在工业控制、能源勘探、气象测量、水利监 测等领域得到了广泛应用m。
当前一般使用集成芯片实现测距仪设计，而 这一方式存在成本较高、功能单一等问题[41。
本 文设计了一种基于S T C89C52单片机的超声波测距仪，具有智能处理功能，可实现测量距离实时显示、报警阈值设置等功能，且操作简单、成本 低、精度高，具有一定推广应用价值。
1总体方案设计指标：准确测M并显示被测对象与测距仪的距离，当被测距离小于系统预设值（安全距 离）时，蜂鸣器报警。
毕业论文-基于STC89C52单片机的超声波测距报警系统设计
基于STC89C52单片机的超声波测距报警系统设计目录摘要 ................................................................................................................ 错误!未定义书签。
1 绪论 (3)1.1 项目研究背景及意义 (3)2 总体设计方案及论证 (3)2.1 总体方案设计 (3)3 硬件实现及单元电路设计 (4)3.1 主控制模块 (4)3.2 电源设计 (5)3.3 超声波测试模块 (5)3.3.1 超声波的特性 (6)3.3.2 超声波换能器 (7)3.4 超声波传感器原理 (8)3.5 测距分析 (12)3.6 时钟电路的设计 (13)3.7 复位电路的设计 (14)3.8 声音报警电路的设计 (14)3.9 显示模块 (15)4 软件设计 (15)4.1 主程序工作流程图 (15)5 总结 (18)6 参考文献 (19)附录 (20)附件1：原理图 (21)附件2：程序 (22)附件3：元件清单 (31)附件4：实物图 (32)基于STC89C52单片机的超声波测距报警系统设计[摘要]STC89C52是STC系列单片机里应用比较广泛的一款，在自动控制领域里享有很高的价值，以其易用性和多功能性受到了广大电子设计爱好者的好评。
本次设计主要是利用STC89C52单片机、超声波传感器完成测距报警系统的制作，以STC89C52为主控芯片，利用超声波对距离的检测，将前方物体的距离探测出来，然后单片机处理运算，与设定的报警距离值进行比较判断，当测得距离小于设定值时，STC89C52发出指令控制蜂鸣器报警。
关键词：超声波传感器 STC89C52Design of ultrasonic distance measurement and alarm system based on single chip microcomputer[Abstract] STC is one of the most widely used STC89C52 series microcontroller, in the field of automatic control has a high value, its ease of use and multi-function by the majority of electronic design enthusiasts. This design is mainly to use STC89C52 microcontroller, ultrasonic sensor range alarm system of production, to STC89C52 as the main control chip, using ultrasonic wave to detect the distance, the distance to the object in front detected, then SCM processing, and set alarm distance values are compared and judged, when the measured distance is less than the set value of STC89C52 issued a directive control buzzer alarm.Key words: ultrasonic sensor STC89C521 绪论1.1 项目研究背景及意义由于超声测距是一种非接触检测技术，不受光线、被测对象颜色等的影响，较其它仪器更卫生，更耐潮湿、粉尘、高温、腐蚀气体等恶劣环境，具有少维护、不污染、高可靠、长寿命等特点。
基于52单片机的短距离超声波测距系统
基于52单片机的短距离超声波测距系统一、工作原理超声波的频率高于声波，这种机械波与声波相比具有很强的指向性，并且由于其波长较短，其绕射能力较差，反射能力较强。
在遇到障碍物的情况下，超声波会被反射回来。
根据发射波和反射波的时间差，就可以计算出探头与障碍物之间的距离。
在实际的电路中，使用单片机控制传感器发射和判断反射波。
从单片机的P3^7口产生一组40KHz 的超声波，经由发射模块的发射探头发出，紧接着超声波接受模块接收回波，经由CX20106A产生一个负跳变引起单片机得外部中断，通过计算发射到接收所经历的时间就可以很容易计算出超声波与目标之间的距离。
1.测量距离：50～1000mm2.载波频率：38KHz3.工作电压：DC5V4.工作电流：30mA 典型，50mA 最大5.输出信号：5V方波6.回波信号：负跳变产生的下降沿7.下一次测量的延时：200 uS图3.1 系统工作流程图超声波测距系统是由硬件和软件两部分组成。
硬件主要包括STC89C52RC单片机最小系统，超声波发射电路、超声波接收电路、温度检测电路、显示电路；软件部分主要包括系统初始化模块、超声波驱动及信号处理模块、显示模块等，软件采用模块化设计思想，可使程序设计思路消晰，便于调试。
启动超声波测距系统进行测距时，首先由单片机发出38KHz的脉冲串，脉冲通过超声波发射电路驱动超声波发射换能器发出超声波。
单片机在发送脉冲的同时开始计时：超声波遇到障碍物后的回波被超声波接收换能器接收，其输出的CX20106A处理后产生中断信号中断单片机的计时，这样就得到了超声波的传输时间，然后在中断服务程序中根据测出的时间计算出距离并将标志位置1。
中断返回后再发送下一串脉冲，如此反复。
二、超声波测距系统的硬件设计本设计所做的超声液位测量系统以STC89C52RC型单片机为控制核心，其外围硬件电路包括超声波发射电路、超声波接收电路、显示电路、温度补偿电路等。
它的各部分说明如下：（1）STC89C52RC单片机最小系统是超声波液位计的核心部分，其主要任务是：①发出38KHz的脉冲串用来驱动超声波发射换能器发出超声波；②通过定时器T0对超声波的传输时间进行计时；③根据测出的时间从而计算与障碍物的距离。
基于STC89C52的超声波测距防撞系统设计
仪 表 技 术 与 传 感 器
Ｉ ｓｒ ｍｅ ｔ Ｔ ｃ ｎ ｑ ｅ ａ ｄ Ｓ ｎ ｏ ｎｔ ｕ ｎ ｅ ｈ ｉ ｕ ｎ ｅ ｓ ｒ
２ １ ０１ Ｎｏ ６ ．
第 ６期
基于 Ｓ Ｃ９ ５ Ｔ ８ Ｃ ２的超 声 波测 距 防撞 系统 设计
郭 清
（ 哈尔滨工程大 学工程训 练中心 ， 黑龙江 哈尔 滨 １ ００ ） ５ ０ １
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔ ｉ ａ ｅ ｅ ｉｎ ｄ ａ ｋ ｎ ｆｕｔａ ｏ ｉ ａ ｇｎ ｎ ｎ ｉ ｏ ｌ ｉｎ ｓ ｓｅ ｂ ｓ ｄ ｏ Ｔ ８ Ｃ ２ ＭＣ ｔ ｃ ｉ ｖ — ｓｒ ｃ ： ｈ ｓｐ ｐ ｒｄ ｓ ｅ ｉ ｄ ｏ ｌ ｓ ｎ ｃｒ ｎ ｉ ｇ ａ ｄ ａ ｔ— ｌ ｓｏ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｎ Ｓ Ｃ ９ ５ Ｕ，ｏ ａ ｈｅ ｅ ｕ ｇ ｒ ｃ ｉ ｌ ｔａ ｏ ｉ ａ ｇ ｎ ｄ ａ ｔ ｍａｉ ｅ ｅｅ ａ ｉｎ ｉ ａ ｇ ｒ ｕ ｉｔ ｃ ． ｈ ａ ｕ ｅ ｎ ｎ ｔｃ ｎ ｉｔ ｄ ｏ ４ Ｓ ， Ｘ ０ ０ Ａ ａ ｏｅ ｒ ｓ ｎ ｃ ｒ ｉ ｇ ａ ｕ ｏ ｔ ｄ ｃ ｌｒ ｔ ｎ ｄ ｎ ｎ ｃ ｏ ｎ ｅ ｏ ｓ ｄ ｓａ ｅ Ｔ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔｕ ｉ ｏ ｓｓｅ ｆ Ｌ ０ Ｃ ２ １ ６ ｓ ｃ ｒ ｎ ７ ４ ｃ ｍｐ ｎ ｎ ， ｓｎ Ｃ ６ ２ ｔ ｉｐ ａ ａ ｕ ｎ ｉｔ ｎ ｅ Ｉ ｐ ｅ ｅ ｔ ｄ ａ ｔｍｐ ｒ ｔｒ ｏ ｅ ｓ ｔ ｎ ｃ ｒｕ ｔ ｆｒ ｕ ｔａ ｏ ｎ ｎ ｕ ｏ ｏ ｅ ｔ ｕ ｉ ｇ Ｌ Ｄ１ ０ ｏ ｄｓ ｌｙ ｍｅ ｓ ｒ ｇ ｄ ｓａ ｃ ． ｔ ｒ ｓ ｎ ｅ ｅ ｅ ａｕ ｅ ｃ ｍｐ ｎ ａｉ ｉｃ ｉ， ｏ ｌ ｓ ｕ ｄ ｉｆ － ｉ ｏ ｒ ｌ ｅ ｃ ｄ ｂ ｘｅ ｎ ｌｔｍｐ ｒ ｔ ｒ ． ｈ ｓｍｅｈ ｄ ｃ ｎ ｅ ｅ ｔ ｅｙ ｉ ｒ ｖ ａ ｕ ｅ ｎ ｃ ｕ ａ ｙ ｗ ｔ ｅ ｓｈ ｒ ｗ ｒ ． ｐ ｒ ｎａ ｅ ｕｔ ｎ ｅ ｙ ｅ ｔｒ ａ ｅ ｅ ａｕ ｅ Ｔ ｉ ｔｏ ａ ｆ ｃ ｉ ｌ ｖ ｍｐ ｏ ｅ ｍｅ ｓ ｒｍｅ ｔ ｃ ｒ ｃ ｉ ｌ ｓ ａｄ ａ ｅ Ｅｘ ｅ ｍｅ ｔｌｒｓ ｌ ａ ｈ ｉ ｓ ｓ ｏ ｔ ａ ｈ ａ ｇｎ ｙ ｔｍ ｅ ｓｔ ｅ ｄ ｓ ｎ ｒ ｑ ｉｅ ｎ ｓ ｗ ｔ ｈ ｄ ａ ｔｇ ｓ ｏ ｏ ｔｅｆ ｃｉｅ ａ ｄ ｓ ｓｅ ｓａ ｉ ｔ ｅｃ ｈ ｗ ｔ ｅ ｒ ｎ ｉ ｇ ｓ ｓｅ ｍｅ ｔ ｈ ｅ ｉ ｅ ｕ ｒ ｍｅ ｔ ， ｉ ｔｅ ａ ｖ ｎａ ｅ ｆｃ ｓ・ ｆ ｔ ｙ ｔｍ ｔｂ ｌ ｙ， ｔ ． ｈ ｔ ｇ ｈ ｅ ｖ ｎ ｉ
基于52单片机的超声波测距仪全解
精选ppt
程序分析
定时器中断
定时器初始化
发送超声波
是否发射完
12
停止发射
返回
精选ppt
开始 系统初始化 发射超声波脉冲 接收超声波脉冲 计算距离 显示结果
外部中断入口 关闭外部中断
赋值 计算距离 显示结果 开外部中断
返回
程序分析
◎如果当计时器溢出时还未检测到超声波返回信号，则定时器 T0溢出中断将外中断关闭，并将测距成功标志字赋值2，以表示本 次测距不成功。
101 5 3
12 9 8 6
精选ppt
显示模块-四位共阳八段数码管
12
9
8
6
8
11 7 4 2 1 10 5 3 精选ppt
超声波模块-发射电路
9
精选ppt
当它两个压电晶片外加 脉冲信号，且频率等压电晶 片的固有振荡频率时，压电 晶片将会发生共振，并带动 共振板振动产生超声波，就 成为超声波发射传感器。
①发射端与接收端的必要延时
15
②四角按键抖动延时
四角按键所用开关为机械弹性开关，当机械触点断开、闭合时，由于 机械触点的弹性作用，一个按键开关在闭合时不会马上稳定地接通，在断 开时也不会一下子断开。因而在闭合及断开的瞬间均伴随有一连串的抖动。
精选pp◎超声波发生子程序的作用是通过P1.0端口发送超声波脉冲信 号（频率约40kHz的方波），同时把计数器T0打开进行计时。超声 波发生子程序比较简单，但要求程序运行时间准确，所以采用汇 编语言编程。 13
◎超声波接收子程序利用外中断0检测返回超声波信号，一旦 收到返回超声波信号（即INT0脚出现低电平），立即进入超声波 接收中断程序。进入中断后，就立即关闭计时器T0，停止计时， 并将测距成功标志字赋值1。
超声波测距离
摘要本设计利用STC89C52单片机、超声波传感器实现利用超声波进行测距。
利用蜂鸣器和发光二极管表示传感器探测范围内是否有障碍物，当在探测范围内有障碍物时，发光管发光和蜂鸣器发出声音。
为了保证超声波测距传感器的可靠性和稳定性，采取了相应的抗干扰措施。
就超声波的传播特性，超声波换能器的工作特性、超声波发射、接收、超声微弱信号放大、波形整形、速度变换、语音提示电路及系统功能软件等做了详细说明。
实现障碍物的距离测试、显示和报警，超声波测距范围7CM-500CM，精度在1厘米左右。
这套系统软硬件设计合理、抗干扰能力强、实时性良好，经过系统扩展和升级，可以用于倒车雷达、建筑施工工地以及一些工业现场。
关键词：STC89C52；超声波；传感器AbstractThis design using STC89C52 microcontroller, ultrasonic sensors are realized by ultrasound. Using the buzzer and light-emitting diodes sensor range that there are obstacles, when in detecting worldwide obstacle, shine and tube production sound. In order to guarantee the ultrasonic range-finding sensors, the stability and reliability of the correspondinganti-jamming measures. Will the propagation characteristics of ultrasonic, ultrasonic transducer operating characteristics, ultrasound, receiving, ultrasonic weak signal waveform plastic, and velocity transformation, audio circuits and functions of the system software to do a detailed explanation. Realize that the distance test, obstacles and alarm, ultrasonic ranging 7CM scope, accuracy in 500CM - 1 centimeter or so. The system hardware and software design is reasonable, strong anti-jamming ability, good real-time, expansion and upgrade system, can be used in radar, construction site back and other industrial field.Key words:STC89C52;Ultrasonic; Sensors目录引言 (1)1 超声波简介 (1)1.1 超声波 (1)1.2 压电式超声波传感器简介 (1)1.3 超声波传感器特性 (2)1.3.1频率特性 (2)1.3.2指向特性 (4)2 超声波测距原理 (5)3 系统硬件结构设计 (5)3.1 系统总体设计 (5)3.2 单片机的选择和性能介绍 (7)3.3 超声波发射电路的方案比较、设计与论证 (9)3.4 超声波接收电路的方案比较、设计与论证 (10)4 系统软件设计 (12)4.1 软件设计的总体结构框图 (12)4.2 主流程图 (12)4.3 超声波发生子程序和超声波接收中断程序 (13)5 系统调试分析 (14)5.1 硬件调试 (14)5.2 调试结果 (15)5.3 误差分析 (15)总结 (16)谢辞 (17)参考文献 (18)引言目前一般都采用波在介质传播速度和时间关系进行测量。
基于STC89C52单片机的超声波测距系统
基于STC89C52单片机的超声波测距系统张雷雷;王福豹;段渭军【摘要】为了实现对中短距离的测量,比如在智能小车避障、车辆定位中对前方的障碍物进行判断,利用主控器件单片机和一系列外围器件进行超声波测距系统的设计.具体设计包括超声波发射电路、超声波接收电路、液晶显示电路及温度补偿电路等硬件模块,并利用Keil C平台进行了相应的软件设计.其中在接收电路中设计的增益控制部分有效地解决了当回波信号过于微弱时系统测量误差加大的难题.在实验室对设计好的测距系统进行了实地性能测试,实验表明,系统的测距最大值为120 cm,测量精度为0.1 cm.【期刊名称】《电子设计工程》【年(卷),期】2015(023)004【总页数】4页(P120-123)【关键词】渡越时间法;STC89C52;MAX864;增益控制【作者】张雷雷;王福豹;段渭军【作者单位】西北工业大学电子信息学院,陕西西安710072;西北工业大学电子信息学院,陕西西安710072;西北工业大学电子信息学院,陕西西安710072【正文语种】中文【中图分类】TN409超声波有以下特点：速度小，传播时间容易检测；频率高，反射性强，绕射性弱；传播距离较远；对光线和电磁场不敏感等。
利用超声波的这些优点，结合微电子技术，超声波测距技术应运而生。
与激光测距、红外线测距等相比，超声波测距更适于电磁干扰强，烟雾等恶劣环境中。
而且，超声波测距技术设计方便、精度较高。
超声波测距技术的优势，使它有着广泛的应用，比如：建筑施工工地，液位测量，车辆导航等[1]。
传统的超声波测距系统采用的电路结构比较复杂，且当回波信号过于微弱时，测量误差会加大。
在系统接收电路中采用的增益控制部分能有效地解决这一难题。
超声波测距的方法很多，有相位检测法，幅值检测法和渡越时间法等[2]。
系统采用的是渡越时间法TOF(Time of Flight)。
原理如下：发射换能器在一端向某一方向发射超声波，同时计时器开始计时。
基于单片机的超声波测距系统毕业设计论文
关键词：超声波测距仪、STC89C52单片机
1、
1.1
随着科学技术的快速发展，超声波将在传感器中的应用越来越广。在人类文明的历次产业革命中，传感技术一直扮演着先行官的重要角色，它是贯穿各个技术和应用领域的关键技术，在人们可以想象的所有领域中，它几乎无所不在。传感器是世界各国发展最快的产业之一，在各国有关研究、生产、应用部门的共同努力下，传感器技术得到了飞速的发展和进步。但就目前技术水平来说，人们可以具体利用的传感技术还十分有限，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[1]。
其数字和波形都比较清晰稳定，操作简单.，可靠性高，具有断电存储功能，其串口可以方便用户对仪器的测试数据进行后处理及有关程序的开发。与国内同类产品相比，设计新颖合理，功能齐全，在仪器设计上有重大突破和创新，达到了国际先进水平。
目前，计算机市场价格大幅度下降，采用非一体化超声波检测仪器，计算机可发挥它一机多用的各种功能，实际上是最大的节约。过去那种全功能的仪器设置，还不如单独的超声仪，计算机可充分发挥各自特点。高智能化检测仪器只能满足检测条件，使用环境，重复性测试内容等基木情况一样，才可充分发挥其特有功能。仪器设计也应从实际情况出发，才能满足用户的要求。[13]综上所述，我国超声波仪器的研制与生产，有较大发展，有的型号已超过国外同类仪器水平目前常用的超声传感器有两大类，即电声型与流体力型。电声型主要有：1压电传感器；2磁致伸缩传感器；3静电传感器。流体动型中包括有气体与液体两种类型的哨笛。由于工作频率与应用目的不同，超声传感的结构形式是多种多样的，并且名称也有不同，例如在超声检测和诊断中习惯上都超声传感器称作探头，而工业中采用的流体动力型传感器称为“哨”或“笛”[14]。电子测距仪要求测量范围在0.10～5.00m，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。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，公式L=(△t/2)*C简单易算，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，也可用于液位、井深、管道长度的测量等场合[15]。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。所以就顺其自然的选择用超声波探测仪来进行探测停车位是否有车了。
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广东机电职业技术学院企业项目（设计报告）题目：基于51单片机的超声波测距仪的设计院( 系 ) 信息工程学院专业名称控制0910班级学号 ********学生姓名王名远指导教师张永亮二O一一年六月基于单片机的超声波测距仪的设计摘要自19世纪末到20世纪初，在物理学上发现了压电效应与反压电效应之后，人们解决了利用电子学技术产生超声波的办法，从此迅速揭开了发展与推广超声技术的历史篇章。
随着科技的快速发展，超声波技术应用越来越广，很多产品在工业中广泛应用。
为了让超声波测距类产品智能，人性化，因此此次设计我们尝试利用STC89C52单片机研究制作超声波测距系统，超声波发射电路，以及超声波接收电路，键盘和显示部分，实现超声波测距功能。
在这个系统中，我们先让超声波发射电路发射500us，大概20个脉冲信号，等到超声波接收电路接收到脉冲信号，计时结束，由程序上控制算法S=vt，测出距离S/2，送数码管显示，并满足一定精度要求，并在显示模块中显示出来，这类产品可以运用到工业产品中，例如：测试罐装饮料是否装满。
结合了该芯片的价格、应用，我们设计的超声波测距系统具有速度快、适应性好，操作方便、有着广泛扩展应用的前景。
展望未来，超声波测距作为一种新型的非常重要有用的技术在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位、智能化的方向发展，以满足日益发展的社会需求。
关键字超声波STC89C52 模块电路目录摘要............................................ 错误!未定义书签。
目录 (2)引言 (3)第一章超声波测距仪方案的设计 (4)1.1系统整体方案的设计 (4)1.2系统方案的论证 (4)第二章硬件电路的设计 (5)2.1超声波发射电路的分析 (5)2.2超声波接收电路的分析 (6)2.3DS18B20的电路分析 (6)2.4显示电路的分析............................ 错误!未定义书签。
第三章系统程序的设计.. (9)3.1超声波测距器的算法设计 (9)3.2超声波测距器原理图 (9)3.3主程序算法设计 (10)3.4主程序的流程图 (10)3.5超声波发生子程序和超声波接收中断程序 (11)第4章电路与程序的调试 (11)第5章系统误差的分析 (12)5.1声速引起的误差 (12)5.2单片机时间分辨率的影响 (13)总结 (14)参考文献 (15)附录A (16)附录B (17)附录C (18)附录D (20)引言超声技术是一门以物理、电子、机械、及材料学为基础的通用技术之一。
超声技术是通过超声波产生、传播及接收的物理过程而完成的。
超声波具有聚束、定向及反射、透射等特性。
声检测技术是利用超声波在媒质中的传播特性（声速、衰减、反射、声阻抗等）来实现对非声学量（如密度、浓度、强度、弹性、硬度、粘度、温度、流速、流量、液位、厚度、缺陷等）的测定。
它的基本原理是基于超声波在介质中传播时遇到不同的介面，将产生反射，折射，绕射，衰减等现象，从而使传播的声时，振幅，波形，频率等发生相应变化，测定这些规律的变化，便可得到材料的某些性质与内部构造情况。
与传统超声技术完全不同，在不破坏媒质特性的情况下实现非接触性测量，适应能力强，可实现在线测量。
近二、三十年，特别是近十年来，由于电子技术及压电陶瓷材料的发展，使超声检测技术得到了迅速的发展。
在无损探伤，测温，测距，流量测量，液体成分测量，岩体检测等方面，新的超声检测仪表不断出现，应用领域也不断扩大。
本文正是基于这一应用背景。
超声波由于其指向性强、能量消耗缓慢、传播距离较远等优点，而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。
超声波测距主要应用于倒车雷达、建筑施工工地以及一些工业现场，例如:液位、井深、管道长度等场合。
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，因此在测控系统的研制上也得到了广泛的应用。
本文介绍一种以SPCE061A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设计方法。
超声波测距是一种传统而实用的非接触测量方法和激光，涡流和无线电测距方法相比，具有不受外界光及电磁场等因素的影响的优点，在比较恶劣的环境中也具有一定的适应能力，且结构简单，成本低，因此在工业控制，建筑测量，机器人定位等方面得到了广泛的应用但由于超声波传播声时难于精确捕捉，温度对声速的影响等原因，使得超声波测距的精度受到了很大的影响，限制了超声测距系统在测量精度要求更高的场合下的应用。
本文对超声波传感器测距的可能性进行了理论分析，利用模拟电子、数字电子、微机接口、超声波测试原理、DS18B20的原理、74ls164的传输原理等知识，设计出基于单片机STC89C52的超声波测距仪的硬件电路，编写好相应的软件程序，对硬件电路和软件程序作出相应的调试，确保超声波测距仪的可靠性。
第一章超声波测距仪方案的设计1.1系统整体方案的设计由于超声波指向性强，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。
利用超声波检测距离，设计比较方便，计算处理也比较简单，并且在测量精度方面也能达到工业生产等自动化的使用要求。
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、电动型等；机械方式有加尔统笛、气流旋笛等。
他们所产生的超声波的频率、功率、和声波的特性各不相同，因而用途也各不相同。
目前在近距离测量方面常用的是压电式超声波换能器。
根据设计要求并综合各方面因素，本文采用STC89C52单片机作为控制器。
用动态扫描法实现LED数字显示，超声波驱动信号是由单片机端口控制555时基发生器产生40KHz 的脉冲信号。
1.2系统整体方案的论证超声波测距的原理是利用超声波的发射与接收，根据超声波传播的时间来计算出传播距离。
实用的测距方法有两种，一种是在被测距的两端，一端发射，另一端接受的直接波方式，适用于身高计；一种是发射波被物体发射回来后接收的反射波方式，适用与测距仪。
此次设计采用反射波方式。
测距仪的分辨率取决于对超声波传感器的选择。
超声波传感器是一种采用压电效应的传感器，采用的材料是压电陶瓷。
由于超声波在空气中传播时会有相当的衰减，衰减的程度与频率的高低成正比；而频率高，分辨率也高，故短距离测量时应选择频率高的传感器，而长距离的测量时应用低频率的传感器。
第二章硬件电路的设计我们的超声波测距仪主要由：超声波发射电路、超声波接受电路、温度测量电路、显示电路、单片机最小系统组成。
2.1 超声波发射电路的分析超声波发射电路的前置电路是由一个555无稳态电路组成的多谐振荡器，它是一种是间接反馈型，振荡电阻是连在电源VCC上的555电路，它是用来产生方波信号的。
它的特点是：“RA-7-RB-6.2-C”RA与ACC相连，VD与RB并联。
其计算公式为：T1=0.693RA*CT2=0.693RB*CRA=RB时，T1=T2F=0.722/(RA*C)超声波发射电路的后半部分主要由非门组成的电路，其中作用是：两组非门是倒相的，使负载上可以得到两种方向的电流，峰峰值为电源的两倍。
非门并联是为了提高输出电流驱动能力，也就是提高输出功率。
2.2 超声波接收电路的分析发射头发射出去的超声波经障碍物反射后，反射到接收头，而接收到的波形幅度非常小，所以在回波处理电路中，把接收到的波形放大了10000倍，用的L M347搭成的两级交流放大电路。
经放大后的波形送入检波电路，射随后经LM3 47比较器；经比较器调理后的波形成为方波，可送给STC89C52的EXT1外部中断。
在模块电路的设计中一定要注意，超声波发射头和接收头之间的干扰；一般压电式的超声波换能器都会存在余波的干扰，发射头和接收头间要有20cm的距离；而在发射头发射超声波后的3ms内，接收头会一直接收到发射头传过来的非反射波，这是干扰波，在软件处理的时候一定要注意清除掉此类的干扰。
2.3 温度测量电路的分析DS18B20引脚定义：(1)DQ为数字信号输入/输出端；(2)GND为电源地；(3)VDD为外接供电电源输入端（在寄生电源接线方式时接地）。
DS18B20具有一下特性：（1）适应电压范围更宽，电压范围：3.0～5.5V，在寄生电源方式下可由数据线供电。
（2）独特的单线接口方式，DS18B20在与微处理器连接时仅需要一条口线即可实现微处理器与DS18B20的双向通讯。
（3）DS18B20支持多点组网功能，多个DS18B20可以并联在唯一的三线上，实现组网多点测温。
（4）DS18B20在使用中不需要任何外围元件，全部传感元件及转换电路集成在形如一只三极管的集成电路内。
（5）测温范围－55℃～＋125℃，在-10～+85℃时精度为±0.5℃（6）可编程的分辨率为9～12位，对应的可分辨温度分别为0.5℃、0.25℃、0.125℃和0.0625℃，可实现高精度测温。
（7）在9位分辨率时最多在93.75ms内把温度转换为数字，12位分辨率时最多在750ms内把温度值转换为数字，速度更快。
（8）测量结果直接输出数字温度信号，以“一线总线”串行传送给CPU，同时可传送CRC校验码，具有极强的抗干扰纠错能力（9）负压特性：电源极性接反时，芯片不会因发热而烧毁，但不能正常工作。
2.4 显示电路的分析在计算机控制中，显示装置是一个重要组成部分，主要用来显示生产过程的工艺状况与运行结果，以便于现场工作人员的正确操作。
常用的显示器件有显示记录仪、发光二极管显示器LED、液晶显示器LCD、大屏幕显示器和图形显示器终端CRT。
此设计的显示电路为:74LS164驱动LED动态显示电路。
其工作原理：首先由I/O口（1）送出数字3的段选码4FH即数据01001111到4个LED共同的段选线上，接着由I/O口（2）送出位选码××××0111到位选线上，其中数据的高4位为无效的×，唯有送入左边第一个LED的COM端D3为低电平“0”，因此只有该LED的发光管因阳极接受到高电平“1”的g、d、c、b、a段有电流流过而被点亮，也就是显示出数字3，而其余3个LED因其COM端均为高电平“1”而无法点亮；显示一定时间后，再由I/O口（1）送出数字4的段选码66H即 0 1100110到段选线上，接着由I/O口（2）送出点亮左边第二个LED的位选码××××1011到位选线上，此时只有该LED的发光管因阳极接受到高电平“1”的g、f、c、b段有电流流过因而被点亮，也就是显示出数字4，而其余3位LED不亮；如此再依次送出第三个LED、第四个LED的段选与位选的扫描代码，就能一一分别点亮各个LED，使4个LED从左至右依次显示3、4、5、6。