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《精密超聲波測距儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫。
1、精密超聲波測距儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)學(xué)生：指導(dǎo)教師：內(nèi)容摘要：本文詳細(xì)介紹了基于PIC16F873單片機(jī)的具有溫度補(bǔ)償?shù)母呔瘸暡y距儀的硬件及軟件設(shè)計(jì)。它利用PIC16F873產(chǎn)生40KHZ的脈沖信號并轉(zhuǎn)換成超聲波發(fā)射，當(dāng)超聲波遇障礙物后返回，經(jīng)超聲波接收傳感器接收返回信號送至PIC16F873的CCP1模塊，得到超聲波的傳播往返時(shí)間。即可實(shí)現(xiàn)對距離的測量。但由于超聲波是一種聲波，其傳播速度和環(huán)境溫度有密切關(guān)系，當(dāng)溫度變化時(shí)聲速也變化，導(dǎo)致測量不準(zhǔn)確。為提高測量的準(zhǔn)確性就必須采用溫度補(bǔ)償。即用DS18B20數(shù)字溫度傳感器測量環(huán)境溫度，通過PIC16F873獲取當(dāng)前環(huán)境下溫
2、度的采樣值，根據(jù)當(dāng)前環(huán)境下的溫度查找出與之對應(yīng)的超聲波速度。即可精確計(jì)算出距離，送LCD顯示（溫度、速度和距離），或通過串口與PC機(jī)相連實(shí)現(xiàn)人機(jī)交互。關(guān)鍵詞：高精度PIC16F873單片機(jī)超聲波溫度傳感器DesignandrealizeaboutpreciseultrasonicrangefinderAbstract：ThispaperintroduceshardwareandsoftwaredesignofhighpreciseultrasonicrangefinderwithtemperaturecompensatebasedonPIC16F873MCU.Itus
3、esPIC16F873producesimpulsesignalof40KHZ,andtransformsultrasonic.Ultrasonicreturnwhenitmeetsbar,sensortakesitoveranddeliversittoCCP1moduleofPIC16F873.Wewillgetthetimeofultrasonic’strip.Sowecangetthedistance,butultrasonicisasoundwave.itstransmitshasaffinitywithenvironmenttemperature,sound
4、speedchangeswiththechangesoftemperature,themeasurewillnotright.Itmustusetemperaturecompensatefortheveracityofmeasure.WemeasureenvironmenttemperaturebyDS18B20,andgetthehitsofcurrentenvironmentbyPIC16F873.Ultrasonicspeedcanbefoundbytheenvironmenttemperature.Distanceisworkedout,displayingb
5、yLCD(temperaturespeedanddistance),man-machineconversationcomestruebyserialinterfaceconnecttoPC.Keywords：HighprecisePIC16F873MCUUltrasonicTemperaturesensor目錄一、緒論1（一）超聲波的基本概述1（二）超聲波測距的設(shè)計(jì)方案論證2（三）設(shè)計(jì)背景及工作原理2二、系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)要求及方案確定3（一）超聲波測距儀的分析運(yùn)用3（二）超聲波測距儀的硬件設(shè)計(jì)總攬4（三）超聲波測距方法的設(shè)計(jì)方案論證5（四）超聲波傳感器的選擇7（五）RS2
6、32異步串行通信協(xié)議和接口規(guī)范8三、系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)要求及方案確定11（一）主控制芯片的選擇11（二）測溫補(bǔ)償電路方案論證確定12（三）LCD1602顯示電路方案論證確定13（四）超聲波發(fā)射電路方案確定13（五）接收及信號處理電路方案論證確定14（六）RS-232通信接口電路方案論證確定18四、系統(tǒng)調(diào)試19（一）印刷電路板設(shè)計(jì)制作及硬件調(diào)試19（二）測試儀器20五、結(jié)論21六、總結(jié)與體會(huì)22七、謝辭22附錄23參考文獻(xiàn)30一、緒論（一）超聲波的基本概述人們能聽到聲音是由于物體振動(dòng)產(chǎn)生的，它的頻率在20HZ—20KHZ范圍內(nèi)，超過20KHZ稱為超聲波，低于20HZ的稱為次聲
7、波。常用的超聲波頻率為幾十KHZ到幾十MHZ。超聲波是一種在彈性介質(zhì)中的機(jī)械振蕩，有兩種形式：橫向振蕩（橫波）及縱向振蕩（縱波）。在工業(yè)中應(yīng)用主要采用縱向振蕩。超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播，其傳播速度不同。另外，它也有折射和反射現(xiàn)象，并且在傳播過程中有衰減。在空氣中傳播超聲波，其頻率較低，一般為幾十KHZ，而在固體、液體中則頻率可用得較高。在空氣中衰減較快，而在液體及固體中傳播，衰減較小，傳播較遠(yuǎn)。超聲波波長短，繞射現(xiàn)象小，而且其方向性好，穿透能力很強(qiáng)，且碰到雜質(zhì)或分界面就會(huì)有顯著的反射現(xiàn)象。這一特性已被廣泛用于超聲波探傷、測厚、測距、遙控和超
