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摘要

使用超声波来测距有许多优势,例如不受光强度、色彩和电磁场等外界因素的干扰，而且超声波传感器的价位偏低、结构也比较简单，超声波以声速传播，便于收发与计算。在汽车倒车雷达、移动机器人的避障、尤其是测量距离等诸多方面都已有了十分广泛的运用。
本次毕业设计的超声波测距仪是在STC89C51单片机的基础上设计的，在剖析和了解了超声波的一些长处和特点后，又查阅了使用超声波测距的基本原理。在最后决定使用51单片机系统和超声波传感器一起组成。设计的超声波测距仪的硬件部分主要包括超声波接收模块、单片机与超声波模块组成的超声波发射模块、LED数码显示模块和扩展报警模块、电源及复位模块。软件部分主要包括单片机主程序、根据超声波发射与接收计算距离程序、LED距离显示程序、按键控制程序和蜂鸣器报警程序，这样安排使系统具有模块化的优点。系统易于进行控制，具备可靠地的性能和比较高的测量精度，最关键的是可以对距离进行实时测量。

设计内容设计要求

1）可进行距离测量。

2）采用数码管显示距离数据。
3）可按键设置距离门限值
4）具有报警功能

STC89C51单片机是这个系统中最为重要的部分，单片机的最小系统就由此部分配合电阻电容晶振等器件构成。单片机最小系统被其它各个模块围绕着展开。测距传感器采用HC-SR04模块，显示设备为共阴数码管，USB 5V作为电源供电，蜂鸣器作为报警部分，按键部分用来设置距离门限值。

系统框图

  3-1 系统框图

超声波模块程序流程图设计

设计总结

该装置所需要元器件是：STC89C52单片机、晶振、电阻、电容、按键、开关、电源座、数码管等。要确保这些选择的元器件可以相互匹配合理，每个器件应该选择什么型号都要进行精确对比分析。还要考虑它们的可获得性和性价比高低等综合因素。其中焊接时要注意元件正负极性，电阻电容大小、芯片引脚顺序等细节。一般电阻的大小可以通过色环读取，或直接用万用表进行测量；电容和晶振等的大小会标准在元件本身；元件的正负可以遵循长正短负的原则，一些特殊元件可以通过查找资料获知正负极。

安装电路元器件有多种方法，分别是直接焊接和直接插在电路板上。两种方法都应细读以下注意事项：
(1)首先要确保电路中的硬件部分即元器件是完好的，因此要对它们进行安装前的必要的测试。
(2)元器件的摆放位置要形成一致的规矩，方向相同等，便于进行后续的接线操作。
(3)对于必须区别正反方向的某些器件，要将标志刚好显示在外面以便于后续的检查工作。这些器件主要有电容器件、二级管和三极管，接线一定要注意接好正负极，以免造成最后的显示错误还找不出电路存在的问题。
(4)为了方便焊接整齐以及后续的电路检查工作，属于同一种类型的元件接线需要用同一种颜色。如可以按惯例选择黄线用作信号线，红线接电路中的所有正极，蓝线接负极，黑线作为接地线，这些操作并不是硬性规定。
(5)在焊接过程中，布线要尽量做到简单美观，依照最短路径原则，尽量不要跨过电路元器件，因为有时可能会刮导线表皮而导致一些短路问题，连线也不能相互叠加，过于复杂而导致后续难以检查电路连线方面的问题。
(6)为了方便电路后续的调试以及操作的便捷性，将所有地线接在一块，形成一个公共接线端。如果能事先画出安装的方案图，这样美观整齐的布线格局，可以使操作起来更加有序，也方便了后续的检查工作，也大大提高工作效率

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