基于51单片机的HC - SR04超声波测距系统制作

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基于51单片机带温度补偿的HC-SR04超声波测距系统

利用从网上购买的HC-SR04超声波模块制作了一个测距装置，HC-SR04自身不带温度补偿功能，所以加上一个使用DS18B20做的温度测量模块。整个系统包括：51单片机最小系统，超声波测距模块、温度测量模块、液晶显示模块。使用了如下主要元器件：

元件 STC90C516RC HC-SR04 DS18B20 lcd1602

系统电路图

51单片机 超声波测距模块 温度测量模块 液晶显示模块 说明 数量 1 1 1 1

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51单片机最小系统

单片机型号：STC90C516，晶振：12Mhz。自己动手焊接的最小系统板。

LCD1602A液晶显示模块：

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HC-SR04超声波测距模块

HC-SR04超声波测距模块可提供2cm至400cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达3mm；模块自身包括超声波发射器、接收器与控制电路。

实物正反两面图

HC-SR04电气参数：

HC-SR04工作原理及说明：

1、 给Trig触发控制信号IO端口至少10us的高电平信号；

2、 模块自动发送8个40khz的方波，并自动检测是否有信号返回；

3、 有信号返回时，Echo回响信号输出端口输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到

返回的时间；

4、 两次测距时间间隔最少在60ms以上，以防止发射信号对回响信号的影响；

超声波时序图

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单片机控制HC-SR04超声波测距说明：

原理图中，单片机的P1.7口接HC-SR04的Trig端口，P1.6口接HC-SR04的Echo端口，超声波在传播时碰到障碍物即返回，HC-SR04模块收到回波信号后Echo口输出一个高电平，单片机检测到高电平后即启动计数器开始计数，直到单片机检测到Echo口变成低电平后结束计数，计数器的计数值乘以单片机计数周期就是超声波从发射到接收的往返时间，即距离S=v*t/2；

由于在室温下，声速受温度的影响，其变化关系为：V=334.1+T*0.61(T为当前温度)，利用DS18B20温度传感器可以得到环境温度，补偿温度对声速的影响。当温度高于26度或低于14度时，上述公式不能完全满足对测量的修正了，所以高于26度时取26度，低于14度时取14度。 距离计算公式为：S=(334.1+T*0.61)*N*T0/2

T：当前环境温度值 N：计数值

T0：单片机计数周期=晶振频率/12(微秒)

HC-SR04测量存在不稳定性，所在对同一距离进行多次测量，并对测量结果排序，去除最大和最小值，将余下的求平均值。

程序流程图：

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