基于51單片機超聲波測距報警系統課程設計

2024年3月27日發(作者：千年曙光園)

基于51單片機超聲波測距報警系統課程設計

一、引言

超聲波測距技術是一種常見的非接觸式測距技術，具有測距范圍廣、

精度高等優點。在日常生活中，超聲波測距技術被廣泛應用于車輛倒

車雷達、智能家居中的人體感應等領域。本文將介紹基于51單片機的

超聲波測距報警系統的課程設計。

二、設計思路

本課程設計主要分為硬件設計和軟件設計兩部分。硬件部分主要包括

超聲波模塊、LCD顯示屏、蜂鳴器等模塊的連接和電路設計；軟件部

分主要包括51單片機程序設計及LCD顯示程序編寫。

三、硬件設計

1. 超聲波模塊連接

超聲波模塊是實現測距功能的核心部件。在本課程設計中，我們采用

HC-SR04型號的超聲波模塊。該模塊需要連接到51單片機上，具體

連接方式如下：

- 將VCC引腳連接到51單片機上的5V電源；

- 將GND引腳連接到51單片機上的GND；

- 將Trig引腳連接到P2.0口；

- 將Echo引腳連接到P2.1口。

2. LCD顯示屏連接

LCD顯示屏用于顯示測距結果和報警信息。在本課程設計中，我們采

用1602型號的LCD顯示屏。該模塊需要連接到51單片機上，具體

連接方式如下：

- 將VSS引腳連接到51單片機上的GND；

- 將VDD引腳連接到51單片機上的5V電源；

- 將VO引腳連接到一個10K電位器，再將電位器兩端分別接到GND

和5V電源；

- 將RS引腳連接到P1.0口；

- 將RW引腳連接到P1.1口；

- 將EN引腳連接到P1.2口；

- 將D4-D7引腳分別連接到P0口的高四位。

3. 蜂鳴器連接

蜂鳴器用于報警。在本課程設計中，我們采用被動式蜂鳴器。該模塊

需要連接到51單片機上，具體連接方式如下：

- 將正極引腳（一般為長針）連接到51單片機上的P3.7口；

- 將負極引腳（一般為短針）連接到51單片機上的GND。

四、軟件設計

1. 51單片機程序設計

在本課程設計中，我們采用Keil C51作為編程工具，使用C語言編寫

程序。主要程序流程如下：

- 定義超聲波模塊的Trig和Echo引腳；

- 定義LCD顯示屏的RS、RW、EN和D4-D7引腳；

- 定義蜂鳴器的引腳；

- 定義變量存儲測距結果和報警狀態；

- 初始化LCD顯示屏、超聲波模塊等模塊；

- 循環執行以下操作：

- 發送超聲波信號并計算回波時間，從而得到距離值；

- 根據距離值判斷是否需要報警，并控制蜂鳴器發出報警聲音；

- 將測距結果和報警狀態顯示在LCD顯示屏上。

2. LCD顯示程序編寫

LCD顯示程序是51單片機程序中的一個重要部分，它負責將需要顯

示的信息輸出到LCD顯示屏上。在本課程設計中，我們采用了

lcd1602庫函數來實現LCD顯示功能。主要代碼如下：

```c

#include

#include

void main()

{

lcd_init(); //初始化LCD顯示屏

lcd_write_string(0, 0, "Hello, world!"); //在第一行第一列輸出字符

串"Hello, world!"

while(1);

}

```

五、總結

本文介紹了基于51單片機的超聲波測距報警系統的課程設計。該系統

采用了HC-SR04型號的超聲波模塊、1602型號的LCD顯示屏和被動

式蜂鳴器，通過51單片機程序實現了超聲波測距和報警功能。本文詳

細介紹了硬件連接方式和軟件設計流程，并給出了LCD顯示程序的示

例代碼。