基于AVR單片機的超聲波距離測量系統

電子信息工程論文編號:DZXX321  論文字數:12946,頁數:52

目錄

摘要 I
ABSTRACT II
第1章 引言 1
1.1 選題背景及意義 1
1.2 研究內容 2
第2章 超聲波原理   3
2.1 超聲波介紹 3
2.2 超聲波換能器 3
2.3 超聲測距原理 4
第3章 系統的硬件設計 6
3.1 系統設計原理 6
3.2 超聲波發射電路 6
3.3 超聲波接收電路 7
3.4 芯片基本配置電路 9
3.3.1 芯片概述 9
3.3.2 芯片基本配置 10
3.5 12864液晶顯示電路 11
3.6 溫度傳感器電路 12
第4章 系統的軟件設計 16
4.1 超聲波發射 18
4.1.1 AVR的定時/計數器(Timer/Counter) 18
4.1.2 設計中的應用 19
4.2 超聲波接收 20
4.2.1 外部中斷 20
4.2.2 增益控制 20
第5章 系統的調試及誤差分析 22
5.1 超聲波發射部分 22
5.2 超聲波接收部分 25
5.3 超聲波測距誤差分析 25
第6章 結束語 28
致謝 29
參考文獻 30
附錄1 源代碼 31
P12864.C 33
DS18B20.C 43
附錄2 12864指令表 47

摘要

 超聲波具有指向性強、能量消耗緩慢、傳播速度慢(約340m/s，與聲速相同)、傳播距離較遠等優點，而且超聲波測距與被測量物體不需要直接接觸，因而利用超聲波測距是目前應用最普遍的一種，它廣泛應用于機器人視覺識別、車輛自動導航、建筑工程測量等方面。
 本文介紹了超聲波的概念、超聲波換能器、超聲波測距原理、ATmrga16單片機的性能和特點(特別是定時器部分),分析了在AVR單片機的基礎上設計的超聲波測距系統。設計的系統電路設計合理、工作穩定、性能良好、計算簡單，并且在測量精度方面能滿足一定的要求。

關鍵詞： 超聲波，測距，ATmega16單片機

ABSTRACT

 Ultrasound has many advantages, such as the nice directivity, the slow energy consumption, the slow propagation speed(about 340 m/s, as same as the speed of sound), and the long transmission distance. Measuring distance with ultrasonic is unnecessary to contact with the object directly, so it is widely used currently. It is used in robot’s visual identity, vehicle automatic navigation, construction measurement and so on.
 The article describes the concept of ultrasound, ultrasonic transducer, the principles of ultrasonic ranging, and the performance and the features of the ATmega16 MCU(especially the part of timer). And analysis the ultrasonic ranging system which is designed on the basis of AVR microcontroller. The design of the system circuit is reasonable, and can work stable. It has good performance and simple calculation. At the same time, it can meat the requirements when precision is required in a certain extent.
 
 Keywords: Ultrasonic wave, Measuring distance, ATmega16MCU