超声波测距仪的设计 毕业设计

《超声波测距仪的设计 毕业设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在学术论文-天天文库。

1、目录摘要：2第1章系统方案比较与选择31.1方案一：利用分立模块的超声波测距仪31.2方案二：基于AT89S51单片机的超声波测距仪３第2章理论分析与计算５2.1测量与控制方法５2.2理论计算５第3章电路与程序设计６3.1检测与驱动电路设计６3.1.1主要器件选择：６3.2总体电路图１０3.3软件设计与工作流程图１１第4章系统调试１２4.1超声波测距误差分析１２4.1.1发射接收时间对测量精度的影响分析１２4.1.2当地声速对测量精度的影响分析１２4.2提高精度的方案及系统设计１３4.2.1温度校正的方法提

2、高测距精度１３4.2.2测量结果１４4.2.3标杆校正的方法提高测距精度１５第5章系统设计总结１６参考文献１７附录一：原理图与PCB图１８附录二：系统程序１９２９第页超声波测距仪的设计摘要：电子测距仪要求测量范围在0.10～5.00m，测量精度1cm，测量时与被测物体无直接接触，能够清晰稳定地显示测量结果。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。超声波测距器，可以应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监

3、控，也可用于液位、井深、管道长度的测量等场合。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此在移动机器人的研制上也得到了广泛的应用。关键词：超声波传感器，测距仪，AT89S51单片机Abstract：UltrasonicRanging,canbeusedincarreversing,theconstructionsiteandthelocationofsomeindustrialsitemonitoring,canalsobeusedifthele

4、vel,depthandlengthofthepipeline,suchasmeasurementoccasions.Measurementoftherequirementsinthe0.10-5.00m,precision1cm,withthemeasurementofdetectedobjectswithoutdirectcontact,beingabletoclearlyshowstablemeasurementresults.Becauseofthestrongpointofultrasonicen

5、ergyconsumptionslow,mediumofcommunicationinthelongerdistance,thusfrequentlyusedultrasonicdistancemeasurement,suchastherangefinderandlevelmeasurementandsooncanbeachievedbyultrasound.Useofultrasonictestingisoftenmorerapid,convenientandsimpleterms,easytoachie

6、vereal-timecontrol,andmeasurementaccuracycanmeetthepracticalrequirementsofindustry,inthemobilerobothasbeendevelopedonawiderangeofapplications.Keyword:Pivotalword:I2CbusAT89C2051SecurityCryptographyElectronicCipherLock２９第页第1章系统方案比较与选择1.1方案一：利用分立模块的超声波测距仪系统包

7、括超声波测距模组、LED数码显示模组、驱动模组控制模组及电源五部分。超声波测距模块主要由发射部分和接收部分组成，超声波的发射受主控制器控制（如图1所示）；超声波换能器谐振在40KHz的频率，模块上带有40KHz方波产生电路。显示模块是一个8位段数码显示的LCD；测量结果的显示用到三位数字段码，格式为X点XX米，同时还用两位数字段码显示数据的个数。电源采用9V的DC电源输入，经稳压管后得出5V以及3.3V的电源供系统各部分电路使用。系统结构图1超声波测距模块组硬件框图优点：具有历史数据存储功能、出错管理功能。

8、缺点：能测的最小距离比较长，不能实现双向测距，电路复杂性能稳定性不高。1.2方案二：基于AT89S51单片机的超声波测距仪超声波测距仪主要以单片机AT89S51为核心，其发射器是利用压电晶体的谐振带动周围空气振动来工作的.超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器接收到反射波就立即停止计时。一般情况下，超声波在空气中的传播速度为340m/s