基于单片机的超声波测距系统-开题报告

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2、的发展，运用超声波作出精确测量己成可能。随着经济发展，电子测量技术应用越来越广泛，而超声波测量精确高，成本低，性能稳定则备受青睐。超声波是指频率在20kHz以上的声波，它属于机械波的范畴。超声波也遵循一般机械波在弹性介质屮的传播规律，如在介质的分界面处发生反射和折射现象，在进入介质后被介质吸收而发生衰减等。正是因为具奋这些性质，使得超声波可以用于距离的测量中。随着科技水平的不断提高，超声波测距技术被广泛应用于人们円常工作和生活之中。一般的超声波测距仪可用于固定物位或液位的测量，适用于建筑物内部、液位高度的测量等。由于超声测距是一种非接触检测技术，不受光

3、线、被测对象颜色等的影响，较其它仪器更卫生，更耐潮湿、粉尘、高温、腐蚀气体等恶劣环境，具奋少维护、不污染、高可靠、长寿命等特点。因此可广泛应用于纸业、矿业、电厂、化工业、水处理厂、污水处理厂、农业用水、环保检测、食品（酒业、饮料业、添加剂、食用油、奶制品）、防汛、水文、明渠、空间定位、公路限高等行业中。可在不同环境屮进行距离准确度在线标定，可直接用于水、酒、糖、饮料等液位控制，可进行差值设定，直接显示各种液位罐的液位、料位高度。因此，超声在空气中测距在特殊环境下有较广泛的应用。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于实现实时控制，并且在测量精度

4、方而能达到工业实用的指标要求，因此为了使移动机器人能够自动躲避障碍物行走，就必须装备测距系统，以使其及时获取距障碍物的位置信息。同吋由于超声波测距系统具有以上的这些优点，在汽车倒车雷达的研制方面也得到了广泛的应用。二、国内外研究现状:国内的早期测距仪是基于机械原理的，但随着世界的电子技术的发展，国内位移测距仪在各方面不甘落后，甚至在某一方面科技含量领先世界。国内对超声波回报信号处理方法、新型超声波换能器研发、超声波发射脉冲选取等方面进行了大量理论分析与研宄，并针对超声波测距的常见影响因素提出温度补偿、接收冋路串入自动增益调节环节等提高超声波测距精度的措

5、施。随着科学技术的不断进步，超声波的应用也越来越广泛。但就目前技术水平来说，人们利用超声波的技术还十分有限，因此，这是一个正在不断发展而乂前景良好的技术。国外测距仪表早期大多采用机械原理，但近年来随着电子技术的应用，逐步向机电一体化发展，并且总结了许多新的测量原理。在传统原理屮渗透了电子技术及微机技术，结构有了很大的改善，功能冇了很大的提高。从国外测距仪发展的技术动向看，当前国外测距仪新技术普遍应用，普遍采用电子设计自动化、计算机辅助测试、数字信号处理、专用集成电路及表面贴装技术等。呈现出智能化测距仪、非接触式测量方式的测距仪、新原理的小型测距。三、研

6、究方案：超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波，从而测出发射和接收回波的时同差t，然后求出距离S=vt/2,式中的v为超声波波速。由于超声波也是一种声波，其声速v与温度有关。在使用吋,如果温度变化不大，则可认为声速是棊本不变的；如果测距精度要求很高,则应通过温度补偿的方法加以校正。声速确定后，只要测得超声波往通的时同，即可求得距离，这就是超声波测距仪的机理四、预期结果：单片机(STC89C52)控制超声波模块发出超声波，然后检测超声波模块是否有冋馈信号，冇的话则启动定时器，计算该冋馈信号的吋间长度即为超卢波往返的时间长度，然后通过计

7、算算出被测物体距离超声波探头的距离，并且在1602液晶上显示出该距离值。最后，可以通过按键设罝一个报警值，测量到的距离一旦小于报警值，则启动声光报警功能。指导教师签字时间