基于超声波传感器的单片机高精度测量系统设计毕业设计

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1、摘要摘要本论文比较详细介绍了一种基于单片机的超声测距设计系统，该系统是以空气中超声波的传播速度为确定条件，利用发射超声波与反射回波时间差来测量待测距离。本系统的安装和使用较方便，价格便宜，并可与无线测控系统配合使用，有非常广阔的应用前景。超声测距仪的设计原理是以得到更好的系统性能为目的的。为达到不同的测距范围，单片机可以根据软件来设置远近两种发射模式，即近距离测量时使用8个脉冲串，远距离测量时使用32个脉冲串来增强回波信号，根据回波信号特点来得到了最佳接收机的组成。论文简单讲述了超声波检测的发展和原理，介绍超声传感器的工作原理及特性，并对于影响测距系统的一些

2、主要参数进行了说明。在介绍超声测距系统功能的基础上，提出了系统的总体构成。针对测距系统发射、接收、检测、显示部分的总体设计方案进行了论证。介绍了AT89S51单片机在系统中的应用，分析了系统各部分的硬件及软件实现。关键词:超声波;超声波传感器;超声波测距;单片机IIAbstractAbstractThesystemcouldmeasurecertaindistancewiththetimebetweentransmitwaveandreflectedwaveonconditioninwhichthespeedoftransmittingwaveisfixed

3、.Itiseasytobeinstalledandapplied,lowinpriceandcapableofbeingusedincombinationwithtelemeteringtelecontrolsystemandhasextensiveapplicationprospects.Theschemeofeachpartisdesignedtoacquirebetterperformanceoftheultrasonicrangefinder.Inordertomeetthedifferentdistancerange,itarrangestwotr

4、ansmittingmodesinaccordencewithsoftwareinmieroeontroller:highgainreflcetedwavetofarmodewiththirtytwoPulses,whilelowgainreflcetedwavetonearmodewitheightpulses.Wegetoptimumreceiverthatisbasedonthecharactersofthereceivingwaves.Thispapersummarizesthedevelopmentandfoundationalprincipleo

5、fultrasonicdetection.Thenitpresentstheworkingmechanizationandcharaetersofultrasonicsensor.Atthesametime,itdiscussesanumberofmaintechnicalparameters.Moreover,itproposesthewholestructureofthesystembyintroducingthefunctionofultrasonicdistancemeter.Andthenthetransmission,receive,detect

6、ion,displaysehemeofthisdistancemetersystemisbroughtout.SpecialaftertheapplicationofAT89S51microcontroller,itanalyzesthehardwareandsoftwarerealizationofeachpartinthissystem.Keywords:Ultrasonicwave;Ultrasonicsensor;Ultrasonicdistancemeasurementsystem;Signalchipcomputer.II目录目录摘要IAbstr

7、actII1绪论11.1研究的背景和意义11.2超声波检测技术发展综述11.3论文内容简介42超声波测距系统总体设计52.1超声波和超声波传感器52.1.1超声波52.1.2超声波传感器结构72.1.3超声波传感器的主要参数介绍及选择92.2超声波测距系统原理及测量方法102.3超声波测距系统主要参数论述112.3.1工作频率112.3.2指向角介绍112.3.3温度介绍112.3.4发射脉冲宽度介绍122.4总体设计132.5本章小结133超声波测距系统硬件设计143.1时钟电路和复位电路143.2发射部分电路153.2.1发射电路的方案论述153.2.2

8、发射电路163.3接收电路173.3.1前置放大电路