PAGE\*MERGEFORMAT15编号：桂林理工大学博文管理学院实习实训课程指导教程——《单片机应用实践》——《电子设计与应用实践》基于单片机的超声波测距仪设计与实现2015年9月摘要由于超声波的指向性强，能量消耗缓慢，在介质中转播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物体位置测量仪等都可以通过超声波来实现。该系统介绍了一种基于MSP430单片机的超声波脉冲测距预警倒车雷达系统。该系统以空气中超声波的传播速度为确定条件，利用反射超声波测量待测距离。并且描述了系统研制的理论基础，超声波传感器等部分的电路设计以及使用了性能优良的单片机对系统起到了积极的作用。关键词：单片机；测距；超声波目录TOC\o"1-3"\h\z\uHYPERLINK\l"_Toc25419"1项目要求PAGEREF_Toc254193HYPERLINK\l"_Toc23207"2项目分析和系统设计PAGEREF_Toc232073HYPERLINK\l"_Toc28550"3硬件设计PAGEREF_Toc285503HYPERLINK\l"_Toc12799"3.1单片机选型模块PAGEREF_Toc127994HYPERLINK\l"_Toc20871"3.2SDM-IO集成模块PAGEREF_Toc208714HYPERLINK\l"_Toc16265"3.31602液晶显示模块PAGEREF_Toc162655HYPERLINK\l"_Toc19296"3.4系统电源PAGEREF_Toc192965HYPERLINK\l"_Toc13104"4软件设计PAGEREF_Toc131045HYPERLINK\l"_Toc29427"4.1主程序PAGEREF_Toc294275HYPERLINK\l"_Toc17029"5系统调试PAGEREF_Toc170296HYPERLINK\l"_Toc2547"5.1硬件调试PAGEREF_Toc25476HYPERLINK\l"_Toc10537"5.2程序调试PAGEREF_Toc105377HYPERLINK\l"_Toc25397"5.3联合调试PAGEREF_Toc253979HYPERLINK\l"_Toc17781"6项目演练PAGEREF_Toc177819HYPERLINK\l"_Toc10045"7项目总结PAGEREF_Toc100459HYPERLINK\l"_Toc31550"附录1电路设计原理图（参考）PAGEREF_Toc3155010HYPERLINK\l"_Toc6753"附录2PCB设计原理图（参考）PAGEREF_Toc675311HYPERLINK\l"_Toc5616"附录3关键程序（参考）PAGEREF_Toc561612基于单片机的超声波测距仪设计与实现1项目要求本系统利用MSP430单片机为核心器件，外加超声波接收、发射电路和报警电路，用动态扫描法实现LCD1602数字显示，完成超声波测距及报警功能。该系统主要实现的功能如下：1.测量与被测物体之间的距离，采集室内温湿度（用于声速的温湿度补偿）；2.采用液晶动态显示与被测物体之间的距离及温湿度等；3.设置距离阈值，当超过此值时蜂鸣器会发出报警信号，且距离越近发出的声音的频率越高，当与障碍物之间的距离超过最小距离时，红色LED会发亮，实现报警；2项目分析和系统设计由单片机向Trig管脚输入一个10uS以上的高电平,可触发模块测距。接外部电路的Echo端，当测距结束时，此管脚会输出一个高电平，电平宽度为超声波往返时间之和,在通过单片机340M/S乘以往返时间除以2得到了数据通过1602显示出来，得数据后在判断语句if状态下为以下三种情况时会使P2.5端口输出一个高电平使蜂鸣器发出报警：①当小于等于1米大于0.6米时；②当小于等于0.6米到大于0.3米时；③当小于0.3米时。3硬件设计本系统利用MSP430单片机为核心加上外部自己设计的超声波接收和发射电路，完成超声波测距及报警功能，在可能的情况下，将测量距离提高到1m以上，精度控制在5%以内，当距离在相应范围内时，蜂鸣器会发出一定频率的报警声，从而实现距离报警功能。硬件电路系统框图如图3-1：蜂鸣器1602显示超声波模块Msp430单片机