论文总字数：19755字

摘 要

跟着科学技术的成长与人类的进步，越来越多领域涉及到对距离的丈量。城市的发展，使得交通越来越便利，但日渐增多的车辆对交通施加的压力也造成了许多的交通问题。准确的避开障碍物，不仅能够有效的减缓交通压力，而且更提高了一些安全的保障。更有一些具有安全隐患的地点的距离测量，如下水管道等，超声波测距及报警起到了非常大的作用。

本设计是操纵STC89C51单片机作为主要的控制器，设计出测量功能及距离报警功能。。来实现超声波测距。红外功能是当检测到有人类活动时，蜂鸣器报警。测量报警功能就是当测量的距离小于一定的值的时候，此时系统便会发出蜂鸣报警。

关键词：STC89C51 12864液晶模块 红外传感器 蜂鸣器

Ultrasonic distance alarm system based on single chip microcomputer

Abstract

Along with the development of science and technology and the progress of human beings, many fields relate to the measurement of distance.With the development of the city, the traffic is more and more convenient, but the increasing traffic pressure on the traffic also caused a lot of traffic problems.Accurate to avoid obstacles, not only can effectively reduce the traffic pressure, but also to improve the safety of some of the security.Some of the location of the location of security risks, such as sewers, ultrasonic ranging and alarm played a very large role.

The design is the use of STC89C51 microcontroller as the main controller, the design of infrared function and distance alarm function.Infrared function is to detect when there are human activities, buzzer alarm. Distance alarm function is when the distance measurement is lower than a certain value, the system will issue a warning.

Key words: STC89C51;12864 LCD module;Infrared sensor;Buzzer

目录

摘要 I

Abstract II

第一章 绪论 1

1.1超声波测距的背景 1

1.2超声波测距的研究现状 1

1.3超声波测距系统设计 1

1.4本文内容安排 2

第二章 系统的方案分析与选择论证 3

2.1系统设计方案 3

2.1.1微处理器方案 3

2.1.2报警模块方案 3

2.1.3显示模块方案 3

2.1.4红外模块方案 4

2.1.5超声波模块方案 4

2.2最终方案 4

第三章 超声波测距的硬件设计 6

3.1LCD模块 6

3.1.1LCD工作特性 6

3.1.2LCD1602管脚说明 6

3.1.3LCD液晶显示电路 8

3.2超声波模块 8

3.2.1超声波发射模块 8

3.2.2超声波接收模块 9

3.3报警模块 10

3.3.1蜂鸣器介绍 10

3.3.2报警模块电路 10

3.4红外模块 11

3.4.1HC-SR501介绍 11

3.4.2红外模块电路 11

3.5 STC89C51单片机 12

3.5.1 STC59C51单片机 12

3.5.2时钟电路 13

3.5.3复位电路 14

第四章 控制系统的设计 15

4.1各模块程序设计 15

4.1.1LCD模块 15

4.1.2超声波模块 16

4.2总程序流程图 17

4.3软件开发环境 18

第五章 系统调试 分析与结果 19

5.1硬件电路的基本调试 19

5.2 分模块调试 19

5.2.1 LCD液晶显示器调试 19

5.2.2 报警模块调试 20

5.2.3 红外模块调试 20

5.2.4 LED灯状态指示检测调试 20

5.3 功能调试 20

第六章 总结 22

致谢 23

参考文献 24

附录一 程序 25

附录二 硬件实物图 32

附录三 电路原理图 33

第一章 绪论

1.1超声波测距的背景

在我们上小学的时候就从课本中看到过，蝙蝠飞行的时候是通过鼻子发出超声波来飞行的。因为当超声波遇到障碍物的时候就会反弹回来，这样蝙蝠就能够判断出飞行的路线。用超声波来实现测量距离的技术也就是根据这一现象来实现的。在上个世纪，测距技术没有当下这么发达，人们在测距的时候面临着许多问题，外界因素的限制啊，测量的结果不够准确，甚至测量的难度也是相当的大的。在以前，测距也是属于机械原理，随着时代的变迁，社会的进步，测距技术在各个方面发展的越来越快，甚至在许多方面任然有着自身的优势。在超声波测距刚刚起步的时候，可能使用到的领域范围并不是那么广泛，也就是简简单单的测量距离测得一些数据达到一些简单的目的，可是超声波并不是一成不变的，它正以越来越快的速度发展着。在当下，如今很多领域都涉及到超声波测距这个词，从建筑领域到医疗领域，从医疗领域再到军事领域。等等许多地方都会涉及到超声波测距，如今，它也不像当初刚刚起步的时候，只能简单单一的进行测量计算出距离，它正在朝着越来越高的科技发展。虽然当下，超声波测距并没有被太多的人所了解，但随着科技的进步，超声波测距将会慢慢融入大家的生活中来。

1.2超声波测距的研究现状

近二十年来，中国关于超声波的研究人员在超声波回波信号处理方法,新超声波测距器的研发、超声波发射脉冲选取等方面进行了大量理论分析与科学研究，对超声波测距进行中容易出现的一些误差提出温度补偿、接收回路新增自动增益的环节来提高超声波测距的精准度。

1.3超声波测距系统设计

操作单片机，使它输出一个大小为40KHZ的波，将方波用超声波发射器发送出去，打开单片机中断程序，测出发送出去时的时间是t1，当接收到回来的超声波信号时，通过放大电路接收，计算接收信号的时间t2，通过时间差t2-t1就能计算出测量出来的距离为多少了，然后在LCD显示屏上面显示出来。在报警模块那边，再加入一个子中断，测得的数据小于50cm时会报警。

该系统是对短距离进行测距并报警的系统。该系统将程序捎入单片机，使得超声波模块发射出40KHZ的超声波信号。因为超声波的速度在空气中的速度一定，而且在正常情况下，误差几乎为零。通过计算出超声波从发射到接收所用到的时间差从而计算出测得的距离。

1.4本文内容安排

本文一共六章

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