单片机的超声波测距报警系统
目录
一： 绪 论 6
1：研究的背景以及前景 6
2：研究的主要内容 6
3：应解决的关键问题 6
二：电路方案设计 7
1：超声波测距 7
2：电路总体方案 7
三：单片机介绍 7
1： STC89C52主要特性 8
2：STC89C52外部结构 8
3：STC89C52内部结构 8
四： 超声波测距模块 9
1：基本工作原理 9
2：实物图 9
3：电气参数 9
4：超声波时序图 10
五：系统硬件电路设计 10
1：复位电路 10
2：晶振电路 11
3：1602LCD液晶显示屏 11
4：蜂鸣器报警 12
5：温度检测电路 12
六：系统程序的设计 13
1：主程序 13
2：按键子程序 13
3：显示数据子程序 13
4：报警子程序 14
结 论 15
参考文献 15
致谢 . 16
附录 . 17
正文
一：绪 论
1. 研究的背景以及前景：
单片机技术正在日新月异的发展着，它的稳定性，安全性，持久性，以及低耗能让他成为了现在非常流行的一类电子产品，它的用途非常广泛，比如我们生活中的孔田，电视机，等等很多都运用到了单片机。单片机体积小，集成性比较强，有较强的扩展性和数据处理功能，在工业方面运用的比较广泛，不仅提高了机器的稳定性，也提高了数据处理和运作 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
效率。本设计是将单片机与超声波测距模块联系在一起，制作成汽车防撞测距报警系统，运用将会非常的广泛。
如今汽车工业非常发达，汽车的数量也在飞速增加，人们的需求量特别大，但是汽车多了，不安全系数也在大大的增加，慢慢的人们意识到了买车不仅要买质量好的，而且安全性也是人们选车最重要的考虑之一，慢慢的诞生了安全气囊，ESP车身稳定系统，倒车雷达等等，都是为了安全所考虑的。而我们这款设计也顺应了当下汽车的这么一个发展趋势，在接触到障碍物时会发出报警，给驾驶人员以提示，从而保证了驾车的安全。电子设备对于汽车的安全以及控制非常重要，在汽车电子这一块，未来的需求量非常大，同时也对技术要求非常高。
2.研究的主要内容：
该设计主要由stc89C52单片机，超声波测距模块，报警系统，温度检测，5V稳压电路，和驱动显示屏组成。主要的工作流程是由超声波测距模块测出距离，经过计算，传给单片机，之后显示在显示屏上，如果说超出设置的范围，报警器会响，温度检测是用来排除温度对测距的干扰，同时电源部分采用稳压直流。
3应解决的关键问题：
(1)硬件电路的设计
(2)温度对测距产生影响的排除
(3)主控程序的编写
(4)实物的制作
二：电路方案设计
1. 超声波测距
由于超声波具有很强的指向性强，能量消耗比较少，而且在介质中传播的距离较远，因此超声波经常用于距离的测量。超声波在空气中传播的速度是已经知道的，通过超声波发生器发出信号，传播出去，遇到障碍物就会反射回来，超声波接收器会接受到信号，整个过程都在计时，接收器接收到信号时，计时器会自动停止计时，时间速度都知道了，就可以算出相距的距离。在测距这方面也有红红外线激光测距，这种测距方法比较复杂，所以在此我们不做考虑。
2电路总体方案
该电路主要包括以下几个部分：单片机最小系统，超声波测距模块，LCD显示器，蜂鸣器，按键还有驱动，同时还有一个5V的电源。如图所示
图1工作流程图
这就是该电路总体的一个相互协调工作的流程图。
三：单片机介绍：
1：STC89C52主要特性：
（1）. 增强型8051单片机，6 时钟/机器周期和12 时钟/机器周期可以任意 选择，指令代码完全兼容传统8051.[2]?
（2）. 工作电压一般控制在：5V单片机为5.5V～3.3V/3V 单片机为3.8V～2.0V
（3）.工作频率范围：0～40MHz，相当于普通8051 的0～80MHz，实际工作 频率可达48MHz
（4）. 程序空间为8K字节
（5）. RAM为512
（6）. 通用I/O 口有32 个，复位后为：P0/P1/P2/P3 是准双向口/弱上拉， P0 口是漏极开路输出，作为总线扩展用时，不用加上拉电阻，作为 I/O 口用时，需加上拉电阻。
（7）. 不需专用编程器，同时也不需专用仿真器 ，可直接经过串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下载用户程 序，数秒即可完成一片
(8).拥有EEPROM 功能
(9). 同时拥有3 个16 位定时器/计数器。即定时器 T0、T1、T2
(10).外部中断4 路，下降沿中断或低电平触发电路，Power Down 模式可 由外部中断低电平触发中断方式 唤醒
(11). 通用异步串行口（UART），还可用定时器软件 实现多个UART
(12). 工作温度范围：-40～+85℃（工业级）/0～75℃（商业级）
(13). PDIP封装
2：STC89C52外部结构：
图2外部结构
外形分为两种：第一种是双列直插40脚，还有就是方形44脚，如上图所示为双列直插40脚的一个引脚排列和外部总线分布图。
3：STC89C52内部结构：
图3内部结构图
四： 超声波测距模块：
本设计主要是采用的HC-SR04超声波测距模块，测试距离在2cm-400cm，精确度可达3mm，其构成主要包括超声波发生器，超声波接收器，以及其控制电路。
一： 绪 论 6
1：研究的背景以及前景 6
2：研究的主要内容 6
3：应解决的关键问题 6
二：电路方案设计 7
1：超声波测距 7
2：电路总体方案 7
三：单片机介绍 7
1： STC89C52主要特性 8
2：STC89C52外部结构 8
3：STC89C52内部结构 8
四： 超声波测距模块 9
1：基本工作原理 9
2：实物图 9
3：电气参数 9
4：超声波时序图 10
五：系统硬件电路设计 10
1：复位电路 10
2：晶振电路 11
3：1602LCD液晶显示屏 11
4：蜂鸣器报警 12
5：温度检测电路 12
六：系统程序的设计 13
1：主程序 13
2：按键子程序 13
3：显示数据子程序 13
4：报警子程序 14
结 论 15
参考文献 15
致谢 . 16
附录 . 17
正文
一：绪 论
1. 研究的背景以及前景：
单片机技术正在日新月异的发展着，它的稳定性，安全性，持久性，以及低耗能让他成为了现在非常流行的一类电子产品，它的用途非常广泛，比如我们生活中的孔田，电视机，等等很多都运用到了单片机。单片机体积小，集成性比较强，有较强的扩展性和数据处理功能，在工业方面运用的比较广泛，不仅提高了机器的稳定性，也提高了数据处理和运作 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: %3^5`1^9`1^6^0`7^2#
效率。本设计是将单片机与超声波测距模块联系在一起，制作成汽车防撞测距报警系统，运用将会非常的广泛。
如今汽车工业非常发达，汽车的数量也在飞速增加，人们的需求量特别大，但是汽车多了，不安全系数也在大大的增加，慢慢的人们意识到了买车不仅要买质量好的，而且安全性也是人们选车最重要的考虑之一，慢慢的诞生了安全气囊，ESP车身稳定系统，倒车雷达等等，都是为了安全所考虑的。而我们这款设计也顺应了当下汽车的这么一个发展趋势，在接触到障碍物时会发出报警，给驾驶人员以提示，从而保证了驾车的安全。电子设备对于汽车的安全以及控制非常重要，在汽车电子这一块，未来的需求量非常大，同时也对技术要求非常高。
2.研究的主要内容：
该设计主要由stc89C52单片机，超声波测距模块，报警系统，温度检测，5V稳压电路，和驱动显示屏组成。主要的工作流程是由超声波测距模块测出距离，经过计算，传给单片机，之后显示在显示屏上，如果说超出设置的范围，报警器会响，温度检测是用来排除温度对测距的干扰，同时电源部分采用稳压直流。
3应解决的关键问题：
(1)硬件电路的设计
(2)温度对测距产生影响的排除
(3)主控程序的编写
(4)实物的制作
二：电路方案设计
1. 超声波测距
由于超声波具有很强的指向性强，能量消耗比较少，而且在介质中传播的距离较远，因此超声波经常用于距离的测量。超声波在空气中传播的速度是已经知道的，通过超声波发生器发出信号，传播出去，遇到障碍物就会反射回来，超声波接收器会接受到信号，整个过程都在计时，接收器接收到信号时，计时器会自动停止计时，时间速度都知道了，就可以算出相距的距离。在测距这方面也有红红外线激光测距，这种测距方法比较复杂，所以在此我们不做考虑。
2电路总体方案
该电路主要包括以下几个部分：单片机最小系统，超声波测距模块，LCD显示器，蜂鸣器，按键还有驱动，同时还有一个5V的电源。如图所示
图1工作流程图
这就是该电路总体的一个相互协调工作的流程图。
三：单片机介绍：
1：STC89C52主要特性：
（1）. 增强型8051单片机，6 时钟/机器周期
（2）. 工作电压一般控制在：5V单片机为5.5V～3.3V/3V 单片机为3.8V～2.0V
（3）.工作频率
（4）. 程序空间为8K字节
（5）. RAM为512
（6）. 通用I/O 口有32 个，复位后为：P0/P1/P2/P3 是准双向口
（7）. 不需专用编程器
(8).拥有EEPROM 功能
(9). 同时拥有3 个16 位定时器
(10).外部中断
(11). 通用异步串行口
(12). 工作温度范围：-40～+85℃（工业级）/0～75℃（商业级）
(13). PDIP封装
2：STC89C52外部结构：
图2外部结构
外形分为两种：第一种是双列直插40脚，还有就是方形44脚，如上图所示为双列直插40脚的一个引脚排列和外部总线分布图。
3：STC89C52内部结构：
图3内部结构图
四： 超声波测距模块：
本设计主要是采用的HC-SR04超声波测距模块，测试距离在2cm-400cm，精确度可达3mm，其构成主要包括超声波发生器，超声波接收器，以及其控制电路。
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