基于51单片机超声波测距报警系统课程设计

2024年3月27日发(作者：千年曙光园)

基于51单片机超声波测距报警系统课程设计

一、引言

超声波测距技术是一种常见的非接触式测距技术，具有测距范围广、

精度高等优点。在日常生活中，超声波测距技术被广泛应用于车辆倒

车雷达、智能家居中的人体感应等领域。本文将介绍基于51单片机的

超声波测距报警系统的课程设计。

二、设计思路

本课程设计主要分为硬件设计和软件设计两部分。硬件部分主要包括

超声波模块、LCD显示屏、蜂鸣器等模块的连接和电路设计；软件部

分主要包括51单片机程序设计及LCD显示程序编写。

三、硬件设计

1. 超声波模块连接

超声波模块是实现测距功能的核心部件。在本课程设计中，我们采用

HC-SR04型号的超声波模块。该模块需要连接到51单片机上，具体

连接方式如下：

- 将VCC引脚连接到51单片机上的5V电源；

- 将GND引脚连接到51单片机上的GND；

- 将Trig引脚连接到P2.0口；

- 将Echo引脚连接到P2.1口。

2. LCD显示屏连接

LCD显示屏用于显示测距结果和报警信息。在本课程设计中，我们采

用1602型号的LCD显示屏。该模块需要连接到51单片机上，具体

连接方式如下：

- 将VSS引脚连接到51单片机上的GND；

- 将VDD引脚连接到51单片机上的5V电源；

- 将VO引脚连接到一个10K电位器，再将电位器两端分别接到GND

和5V电源；

- 将RS引脚连接到P1.0口；

- 将RW引脚连接到P1.1口；

- 将EN引脚连接到P1.2口；

- 将D4-D7引脚分别连接到P0口的高四位。

3. 蜂鸣器连接

蜂鸣器用于报警。在本课程设计中，我们采用被动式蜂鸣器。该模块

需要连接到51单片机上，具体连接方式如下：

- 将正极引脚（一般为长针）连接到51单片机上的P3.7口；

- 将负极引脚（一般为短针）连接到51单片机上的GND。

四、软件设计

1. 51单片机程序设计

在本课程设计中，我们采用Keil C51作为编程工具，使用C语言编写

程序。主要程序流程如下：

- 定义超声波模块的Trig和Echo引脚；

- 定义LCD显示屏的RS、RW、EN和D4-D7引脚；

- 定义蜂鸣器的引脚；

- 定义变量存储测距结果和报警状态；

- 初始化LCD显示屏、超声波模块等模块；

- 循环执行以下操作：

- 发送超声波信号并计算回波时间，从而得到距离值；

- 根据距离值判断是否需要报警，并控制蜂鸣器发出报警声音；

- 将测距结果和报警状态显示在LCD显示屏上。

2. LCD显示程序编写

LCD显示程序是51单片机程序中的一个重要部分，它负责将需要显

示的信息输出到LCD显示屏上。在本课程设计中，我们采用了

lcd1602库函数来实现LCD显示功能。主要代码如下：

```c

#include

#include

void main()

{

lcd_init(); //初始化LCD显示屏

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

串"Hello, world!"

while(1);

}

```

五、总结

本文介绍了基于51单片机的超声波测距报警系统的课程设计。该系统

采用了HC-SR04型号的超声波模块、1602型号的LCD显示屏和被动

式蜂鸣器，通过51单片机程序实现了超声波测距和报警功能。本文详

细介绍了硬件连接方式和软件设计流程，并给出了LCD显示程序的示

例代码。