超声波测距（有完整资料）

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编号：

CP-51-2021-007

设计简介：

本设计是基于单片机的超声波测距系统，主要实现以下功能：

可通过LCD1602显示温度、距离和最小距离；
可通过按键设置最小距离；
可通过蜂鸣器和LED进行不同频率的声光报警；

标签：51单片机、LCD1602、超声波测距、DS18B20

题目扩展：液位检测系统。

中控部分概述

中控部分以STC89C52单片机为核心，扮演着整个超声波测距系统的“大脑”角色。它的主要任务是接收来自输入部分的各种数据，包括温度值、超声波测距结果、用户通过按键设置的参数等。在接收到这些数据后，STC89C52单片机进行内部处理，如计算剩余油量、判断油量是否低于设定的最小值等。根据处理结果，单片机再控制输出部分执行相应的操作，如显示信息、触发报警等。因此，中控部分是连接输入与输出的桥梁，实现了整个系统的智能化控制。

输入部分概述

输入部分由四个关键模块组成，它们共同为中控部分提供必要的数据和指令：

DS18B20测温模块：该模块负责实时测量环境温度，并将温度值传输给STC89C52单片机。这为系统提供了环境温度的参考信息，有助于更准确地判断油量的变化情况。
HC-SR04超声波测距模块：该模块通过发射和接收超声波信号来测量距离，从而计算出当前剩余油量。它是系统获取油量信息的关键模块。
独立按键：三个独立按键允许用户进行界面切换和设置油位最小值等操作。这为系统提供了人机交互的接口，使用户能够方便地调整系统参数。
供电电路：供电电路为整个系统提供稳定的电源输入，确保各个模块能够正常工作。它是系统稳定运行的基础。

输出部分概述

输出部分由三个主要模块组成，它们负责将中控部分的处理结果以不同的形式呈现给用户或触发报警：

LCD1602显示模块：该模块用于显示当前温度值、剩余油量、油量最小值等信息。它为用户提供了直观的视觉反馈，使用户能够随时了解系统的状态。
蜂鸣器：当剩余油量低于设定的最小值时，蜂鸣器会发出声音报警。这为用户提供了听觉上的提醒，有助于及时发现并处理油量不足的情况。
LED指示灯：与蜂鸣器类似，LED指示灯也会在油量低于最小值时亮起，进行光报警。这种视觉上的提醒方式可以与蜂鸣器的声音报警相互补充，提高报警的可靠性和有效性。

综上所述，中控、输入和输出部分共同构成了超声波测距系统的完整框架，实现了对剩余油量的实时监测和报警功能。

5 实物调试

5.1 电路焊接总图

首先将电路焊接在集成板上，共有以下部分，第一部分是电源模块，将电源插座、电源开关、10k电阻和一个指示灯依次焊接，焊接好之后插入DC 电源，指示灯点亮，电源模块测试正常。第二部分是显示模块，排针焊接好后，将LCD1602显示屏插入排针。第三部分是单片机模块，本次课题使用的是STC89C52单片机。第四部分是复位电路模块，一个复位按键、10uF极性电容、10k电阻为一个模块焊接，构成复位电路。第五部分是晶振电路模块，由两个30pF瓷片电容、一个11.05926MHz晶振焊接而成。第六部分是USB转TTL模块，焊接下载接口GND、TXD、RXD，将HEX文件下载到单片机中，查看是否能下载正常,测试验证一切正常。第七部分是独立按键模块。第八部分为蜂鸣器，第九部分是超声波检测模块。下图5-1为焊接完整实物图：

图5-1电路焊接总图

5.2 油箱内温度与高度实物测试

如图5-2所示，下图为上电后，此时显示屏显示测得的又想温度29.1摄氏度，油箱内高度为0.22m。

图5-2油箱高度和温度检测实物图

5.3 油箱报警实物测试

如图5-3所示，此设计中检测油箱内高度小于我们设置的阈值，我们的蜂鸣器会报警，报警灯闪烁。

图5-3油箱报警实物图

设计摘要：

本论文设计了一种基于STC89C52单片机的超声波油位测量系统。该系统由中控部分、输入部分和输出部分组成。中控部分采用STC89C52单片机作为核心控制器，实现输入数据获取和输出控制。输入部分包括DS18B20测温模块、HC-SR04超声波测距模块、独立按键和供电电路，用于获取当前温度和剩余油量，并设置油位最小值。输出部分由LCD1602显示模块、蜂鸣器和LED指示灯组成，用于显示温度、剩余油量和油位最小值，并进行声光报警。通过该系统，实现了超声波油位测量的准确性和安全性。实验结果表明，该系统具有良好的性能和可靠性，可广泛应用于油位监测领域。

关键词：单片机；HC-SR04超声波测距模块；测温模块