毕业设计开题报告----超声波测距仪

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1、毕业设计（论文）开题报告题目基于单片机的超声波测距仪设计学院专业电子信息工程_毕业设计（论文）开题报告（课题目的意义；主要设计（研究）内容；设计（研究）方案；预期成果；进度安排及主要参考文献等）一、课题的意义、目的：随着科学技术的快速发展，超声波将在测距仪中的应用越来越广。但就目前技术水平来说，人们可以具体利用的测距技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。超声波测距技术在自动化技术和工业机器人中应用的比较多，尤其在工件生产线中的非接触环节和工业机器人的运动移位中，需要精确的距离测定。本设计以空气中超声波传播速度为确定条件，利用超

2、声波的发射与反射时间差来测量待测距离。本文将介绍采用以AT89C51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。二、主要内容：硬件电路的设计主要包括单片机系统及显示电路、超声波发射电路和超声波检测接收电路三部分。单片机采用AT89C51或其兼容系列。采用12MHz高精度的晶振，以获得较稳定时钟频率，减小测量误差。单片机用P1.0端口输出超声波换能器所需的40kHz的方波信号，利用外中断0口监测超声波接收电路输出的返回信号。显示电路采用简单实用的4位共阳LED数码管，段码用74LS244驱动，位码用PNP三极管9012驱动。主

3、要由单片机系统及显示电路、超声波发射电路和超声波检测接收电路三部分组成。采用AT89S51来实现对超声波模组进行控制，然后单片机不停的检测INT0引脚，当INT0引脚的电平由高电平变为低电平时就认为超声波已经返回。计数器所计的数据就是超声波所经历的时间，通过换算就可以得到传感器与障碍物之间的距离。计算公式为：d=s／2=(vxt)／2(1)式中：d为被测物与测距仪的距离；s为声波来回的路程：为声速：为声波往返所用的时间。在测量中需要考虑两个参数：声速和发射脉冲个数。声速的精确程度决定了测量精度。声速与温度有关，测距仪多用于常温测量距离较短，如温度变化不大，则可认

4、为声速是基本不变的，约为344m／s。三、设计方案：（1）熟悉相关理论知识对本设计要有最基本的认识，如系统的运作原理，距离的采集过程、存储过程、数据处理过程、显示过程、控制过程等要有所了解。其次要掌握单片机的外部硬件结构、功能组成，了解运作原理、编程的方法。同时在对汇编语言掌握的同时，也必须对程序的输入，系统仿真的使用方法有所认识。总之在本毕业设计中涉及到的各种知识在设计准备前期都必须有所掌握，这是整个设计的基础。(2）编制软件程序在对汇编语言巩固加深认识后，着手开始编写程序语言。在编写之前要对整个测距系统的功能掌握透彻，哪些功能需要通过硬件实现，哪些功能需要通

5、过软件来实现都必须明确。利用汇编语言实现的功能需利用更多的内存空间。因此怎样合理分配好软硬件实现的功能是本毕业设计的重点，也是方案可行性的一个关键。编制软件必须通过硬件才能成功进行系统仿真，要在合理设计好程序后通过硬件电路才能检测出系统功能的完善性。（3）与硬件联调，脱机运行在成功编译完程序后，就和硬件电路进行联调，只有这样才能检测出整个系统功能是否达到完善。在联机调试之前首先要对编辑的程序脱机运行，保证在脱机的情况下，程序能够成功通过编译，才能与硬件电路进行调试。（4）写出较好的毕业设计论文在整个系统都正常达到预期的效果，工作正常稳定，功能达到完善时，通过整个

6、毕业设计期间所经历的设计过程和产生的设计思路灵感，以及在遇到问题时解决的方法，写出较好的毕业设计论文主要指标：1.采用4位数码管进行温度显示，2位整数，1位小数2.显示实时距离，测距精度为0.5mm。3.最大测距为2cm.四、预期成果:通过超声波发送和接受的时间差测得距离，通过数码管显示测得的距离。五、进度安排：2011年2月24日-2011年3月19日整理资料，选题，完成开题报告2011年3月20日-2011年4月12日硬件设计、调试2011年4月12日-2011年5月24日编写程序，并和硬件联调2011年5月24日-2011年5月28日论文撰写2011年5月

7、28日-2011年5月30日修改论文并提交相关材料2011年5月31日-2011年6月10日准备答辩2011年6月10日-2011年6月13日答辩六、参考文献：景景旭文，等.超声测距的研究[J].华东船舶工业学院学报，1994年3月第8卷第1期.[2] 罗忠辉，黄世庆.提高超声测距精度的方法[J].机械设计与制造，2005年1月第1期.[3] 隋卫平.高精度实时超声测距技术研究[D].国防科学技术大学硕士论文，2003年1月.[4] 张鹏，张有志.一种新型超声测距系统[J].山东大学学报，2003年2月第3卷第1期.[5] 胡盛斌，罗均等.用于移动机器人避障的超

8、声测距系统[J].机电一