基于AT89S52单片机的超声波测距仪

[摘要] 本文根据时差法超声波测距的基本原理，主要介绍了以AT89S52单片机为核心的超声波测距仪的硬件电路和软件。本系统由AT89S52单片机，超声波发射电路，超声波接收电路，温度补偿电路，键盘和显示电路组成。实际使用证明该系统工作稳定、性能良好。
　　[关键词] 超声波测距单片机温度补偿
　　
　　1.超声波测距原理
　　频率高于20kHz的声波称为超声波。由于超声波易于定向发射，方向性好，对色彩、光照度不敏感，反射率高等特点，因此被广泛应用于无损探伤、距离测量、距离开关、汽车倒车防撞、智能机器人等领域。
　　超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇见障碍物所反射的回波，从而测出发射和接收回波的时间差Δt如图1-1所示，然后求出距离S(式1-1), 式中C为超声波传播速度。
　　
　　图1-1 超声波发射与接收时差Δt
　　 （式1-1）
　　超声波在空气中的常温传播速度是334m/s，但其传播速度C易受空气中温度影响。本系统测距精度要求较高，通过温度补偿的方法对传播速度值加以校正。已知现场环境温度为Ｔ时，可得超声波传播速度C（式1-2）：
　　C＝331.5＋0.607Ｔ（式1-2）
　　声速C确定后，只要测得超声波往返的时间Δt，即可得距离S。这就是超声波测距仪的基本原理。超声波测距系统原理框图如图1-2所示。
　　
　　图1-2 系统框图
　　在本系统设计时，由于难以求购到收发一体的超声波传感器，采用了分立的超声波探头，在组装时，应使两传感器间距离尽量小，以削弱其带来的误差。
　　2.硬件电路
　　本系统的硬件电路主要由数据传输处理与控制电路，超声波发射电路，超声波接收处理电路，键盘按键电路，温度补偿电路和数码显示电路构成。
　　2.1超声波发射电路
　　当键盘按键按下时，单片机AT89S52执行发射超声波子程序，P3.4口输出一组40kHz的脉冲群，一组为10个方波串，方波周期为25us。经集成块CD4049的三个非门，产生约28

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