超声波测距毕业设计论文

摘要

近年来随着科技的飞速发展，单片机的应用正在不断地走向深入，同时带动传统控制检测,日新月益更新。在实时检测和自动控制的单片机应用系统中，单片机往往是作为一个核心部件来使用，

单片机是把主要计算机功能部件都集成在一块芯片上的微型计算机。它是一种集计数和多中接口于一体的微控制器，被广泛应用在智能产品和工业自动化上，而51单片机是个单片机中最为典型和最有代表性的一种。

本设计主要应用AT89S51作为控制核心，显示器，驱动电路等相结合的系统。充分发挥了单片机的性能。其优点硬件电路简单，软件功能完善，控制系统可靠，具有一定的使用和参考价值。

关键词：单片机；AT89S51；

Abstract

In recent years with the rapid development of technology, SCM applications are continually deepening, led the traditional control of the Crescent benefit update. In real-time detection and control of the MCU application systems, SCM is often as a core component to use,

SCM is the main function of the computer components are integrated in a chip

micro-computer. It is a set of interfaces and multiple counts integrates microcontrollers, are widely used in industrial automation products and smart, and 51 is a microcontroller, the most typical and the most representative one.

The main application AT89S51 design as the core control, monitor, drive circuit and system integration. Give full play to the MCU performance. The advantage of simple circuit hardware, software, functional and reliable control system, the use and have some reference value.

Keywords: SCM；AT89S51

目录

引言 (4)

1 课题目标任务 (5)

2 AT89S51芯片超声波简介 (6)

2.1 AT89S51芯片引脚结构 (6)

2.2 超声波简介 (7)

3 硬件设计 (8)

3.1 硬件电路 (8)

3.2 复位电路 (8)

3.3 显示电路 (9)

3.4 驱动电路 (9)

3.5硬件电路设计 (9)

4软件设计 (10)

4.1延时程序 (10)

4.2 74LS04反相器 (10)

4.3 中断系统 (11)

4.4 程序流程图 (13)

5 系统调试 (15)

5.1输出扩展电路设计 (15)

5.2硬件调试 (16)

5.3软件调试 (16)

设计的体会 (17)

致谢 (18)

参考文献 (19)

附图（1）超声波原理图

附图（2）超声波单面PCB板图附录

附录（3）AT89S51芯片主程序

引言

随着大规模集成电路技术的发展,可以将CPU、RAM、ROM、定时器/计数器及输入/输出（I/O）接口电路等主要计算机部件，集成在一块电路芯片上。这样所组成的芯片级的微型计算机称为单片微型计算机，简称为单片机。虽然单片机只是一个芯片，但从组成和功能上，它已具有了微机系统的含义。

由于单片机从功能和形态来说都是应控制领域应用的要求而诞生的，并且发展到新一代80s51、M68HC11、AT89S51、AT89S52，其中着力扩展了各种控制功能，更准确的反映单片机本质的叫法。

AT89S51是一种带4K字节闪烁可编程可擦除只读存储器（FPEROM—Falsh Programmable and Erasable Read Only Memory）的低电压，高性能CMOS8位微处理器，俗称单片机。该器件采用ATMEL高密度非易失存储器制造技术制造，与工业标准的MCS-51指令集和输出管脚相兼容。由于将多功能8位CPU和闪烁存储器组合在单个芯片中，ATMEL的AT89C51是一种高效微控制器，为很多嵌入式控制系统提供了一种灵活性高且价廉的方案。

89S51相对于89C51增加的新功能包括：新增加很多功能，性能有了较大提升; ISP在线编程功能，这个功能的优势在于改写单片机存储器内的程序不需要把芯片从工作环境中剥离。是一个强大易用的功能；工作频率为33MHz，大家都知道89S51的极限工作频率只有24M，就是说S51具有更高工作频率，从而具有了更快的计算速度；具有双工UART串行通道；双数据指示器；电源关闭标识；全新的加密算法，这使得对于89S51的解密变为不可能，程序的保密性大大加强，这样就可以有效的保护知识产权不被侵犯；兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列产品。比如8051、89S51等等早期MCS-51兼容产品。在89S51上一样可以照常运行，这就是所谓的向下兼容。

1课题目标任务

（1）论文的主要内容

1．1、本课题的总体介绍

对水塔智能水位控制系统进行方案设计，相应的硬件电路和系统软件设计，并做出控制系统。

1．2、工作内容

1)完成水塔智能水位控制系统总体方案设计、电路设计。

2)连接完整的硬件电路并能调试出正确的结果。

1．3、课题的具体任务

1)水塔智能水位控制系统基于单片机控制，系统设计电路由输入脉冲电路、单片机、晶振和复位电路和控制电路等部分组成

2)设计水塔水位的测试及显示系统,还有水位的控制系统.

（2）论文的要求与数据

1)、完成该课题必须重点研究单片机控制、脉冲电路、晶振和复位电路和键盘的使用等关键问题和理论；

2)、研究方案的设计、研究方法和手段要合理，符合理论与实践的要求；

3)、水塔智能水位的控制系统首先要能正确检测水位并能正确显示,并有及时调整水位的功能.

(3) 设计目的

1）、进一步熟悉和掌握单片机的工作原理和结构功能，熟悉其基本的振荡和复位电路原理。

2）、熟悉单片机I/O口的基本输入输出功能以及I/O口的扩展使用。

3）、掌握单片机内部功能模块的应用：如定时器、计数器、中断系统等。

4）、掌握按键与单片机连接的使用以及数码管接口电路设计。

5）、熟悉PCB板的布线、腐蚀和元器件的焊接的流程和方法，进一步掌握电路板的检测顺序和方法