摘要:随着科技的进步发展,超声波在我们生活中的应用范围越来越广,人们打破了传统测距方式的局限性,应用超声波测距提高了我们测距的便利。超声波具有指向性强、能量消耗缓慢、传播距离较远等特点,而且不受光线、磁场等外界条件的影响,还能适应各种恶劣环境,常被用于非接触式测距。基于单片机的超声波测距仪还低成本、高精度、微型化的特点,增加了蜂鸣器报警系统、LCD显示模块更增添了安全性和实时性。想要实现完成基于单片机的超声波测距仪报警设计,还需要相关的知识积累。
关键词:超声波测距;单片机;仿真
一、单片机与超声波
1、单片机即一块芯片上的计算机,以单片机为核心组成的硬件电路称为单片机系统,嵌入了应用软件的单片机系统则成为单片机应用系统。单片机具有体积小、功能强、价格低的特点,在工业控制、数据采集、智能仪表、机电一体化等领域有着广泛的应用。单片机的应用可以大大提高人们生产、生活的自动化水平。文献[1][2]介绍了80C51系列单片机及其应用系统的构成和设计方法,包括单片机系统电路基础、单片机应用系统的研制与开发环境、单片机软件和硬件基础知识、单片机内部资源应用与外部资源的扩展方法等。同时讲解了单片机的所有功能及其典型应用,并对每项功能都给出了电路原理图和C51实例代码。在综合实例部分,详细地讲解了系统开发的思路,使能够进一步掌握单片机系统开发的一般方法,并利用实际应用加深对单片机基础知识及其典型模块的理解。
2、声波是物体机械振动的传播形式,超声波是振动频率大于20000Hz以上的声波,超出了人耳听觉的上限。由于频率高,超声波的功率足够大,因此可以用来切削、焊接等;它的波长短,衍射不严重,有良好的定向性,能在一定距离内沿直线传播,常被用于工业和医学上的探测;超声波能在不同的媒质中传播,且能传播足够远的距离。
二、开发环境与仿真
1、Poteus
Proteus嵌入式系统仿真与开发平台是世界上最先进、最完整的嵌入式系统设计与仿真平台。它是一种可视化的支持多种型号单片机,并且支持与当前流行的单片机开发环境(如Keil)连接调试的软硬件仿真系统。Proteus软件不仅具有其它EDA工具软件的仿真功能,还能仿真单片机及外围器件。还具有智能原理图设计、电路仿真功能、单片机协同仿真功能、PCB设计平台四大模块。文献[3]详细介绍Poteus软件在电子线路设计中的具体应用,可分为基础应用、单片机设计、层次电路及PCB设计。书中大多是实际生活中的具体实例,能够帮助我们创建开发思维,深入学习软件。
2、Keil C
