基于AT89C51的超声波定位系统设计

【摘要】本系统是向测量目标发射超声波脉冲然后接收相应的反射波，由AT89C51集成的模拟比较器A 检测到达系统的回声，计算时间以达到定位目的的精确测量系统。

【关键词】超声波；测距；定位

1. 前言

本设计的主要应用是eBeam 白板，该系统是通过吸附于普通白板左右上角的两个接受器接受并传送白板笔在书写时发出的超声波至本地计算机，从而将写于白板的任何笔迹及现场声音记录于本地计算机，并可通过internet 及时传送给远端计算机。

2. 总体方案设计

本设计采用超声波发生与接收一体的装置，通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波，从而测出发射和接收回波的时间差，然后计算出相应的距离。

假设声波室温下在空气中的速度为340米/秒，AT89CC51计算系统与目标间的距离并采用LED 将其显示在四位的LED 显示器上。距离以米为单位显示，精度为1cm 。

本系统由超声波测距系统及定位系统两部分组成。

3. 超声波测距系统的设计

3.1 系统概述

单片机发出超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波，从而测出发射和接收回波的时间差，然后计算出相应的距离。

3.2 系统硬件设计

本系统主要电路又单片机主机系统电路、超声波发射、接收电路、LED 显示电路。

3.2.1 单片机主机系统电路

本电路由AT89C51主机、时钟、复位电路及报警电路组成。

3.2.2 超声波发射电路

超声波发送器包括超声波产生电路和超声波发射控制电路两个部分，超声波探头选用CSB40T ，可利用软件产生40kHz 的超声波信号，通过输出引脚输入至驱动器，经驱动器驱动后推动探头产生超声波。

3.2.3 超声波接收电路

超声波接收器包括超声波接收探头、信号放大电路及波形变换电路三部分。超声波接收电路的作用是对接收的超声波信号进行放大，并将该信号处理成系统可以接收的电平信号。

3.2.4 LED显示电路

常用的测量数据的显示器有发光二极管显示器（简称LED 或数码管）和液晶显示器（简称LCD ）。由于系统要显示的内容比较简单，显示量不多，所以选用数码管既方便又经济。

3.3 系统软件设计

本设计采用模块化设计，由主程序、发射子程序、查蟓接收子程序、定时子程序、显示子程序等模块组成，软件原理图如图2—1。