超声波测距仪(开题报告)

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1、毕业论文（设计）开题报告论文题目超声波测距仪一、选题的背景与意义（本研究的现状综述、理论价值与实际意义）超声波是一种频率高于20KHZ的声波，方向性好，穿透能力强，能量集中，在传输过程中衰减比较小、反射能力较强，易于获得比较集中的能量，特别在水中、固体中传播距离更远。目前在医学、军事、工业、农业上有很多的高新领域应用普遍。背景：随着电子测量技术的发展，运用超声波作出精确测量已成可能。超声波作为一种特殊的声波，同样具有声波传输的基本特性，比如反射，折射，干涉，衍射，散射等。如今，人们对距离或长度测量的要

2、求越来越高，超声波各项性能良好，并且更适合于高温，高粉尘，高湿度和高强电磁干扰等恶劣环境下工作。无论从精度还是从可靠性方面，超声波测距做得都比较的好，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，具有广泛的发展前景。 意义：1、对研究对象的材料性质依赖较小，受电磁波、粉尘等干扰影响较小，另外超声波测距还有易于实现、成本低，体积小，使用方便等优点2、由于超声测距是一种非接触检测技术，不受光线、被测对象颜色等的影响，在较恶劣的环境(如含粉尘)具有一定的适应能力。总之，本课题的研究是非常有实用和商业价值；3、超声

3、测距具有无侵袭，不影响人体，适应性广等优点。对本课题的研究与设计，还能进一步提高自己的电路设计水平，深入对单片机的理解和应用；二、研究的主要内容和预期目标（研究的框架，要求列到一级提纲）研究的主要内容：超声波测距系统主要由单片机系统及其显示电路、超声波发射电路、超声波检测接收电路、温度补偿电路等组成。采用40KHZ的超声波发射和接受传感器，用编程实现距离测量。可以采用发射与接收之间有一定夹角，也可以采用发射与接收平行，利用波的反射原理测距。主要采用时间差测距法测量实际距离大小，结果用LED数码管显示，

4、精确到小数点后一位，精度优于1%，发射器发出的超声波以速度V在空气中传播，在到达被测物体时被反射返回，由接收器接收，其往返时间为t，由s=vt/2即可算出被测物体的距离。由于超声波也是一种声波，在空气中的传播速度与温度T(单位:摄氏度)有如下关系：v=344+0.61T（在常温下，温度每变化1摄氏度，超声波速度变化0.6m/s）。故而需要考虑温度补偿电路的设计，测量结果精度增高。预期目标：1、了解超声波测距原理；2、设计系统可实现超声波发生和超声波接收；3、编程实现超声波测距，并以数字的形式显示测量距

5、离；4、完成毕业论文，绘制原理框图等。三、拟采用的研究方法、步骤研究方法：前期主要在图书馆、网络上查询资料，同时寻求老师和同学们帮助，了解了超声波测距的基本知识。心中有了设计的大概思路，运用以往学习的专业知识对电路框图，程序流程图进行了设计。在硬件设计电路中，针对超声波传输呈现指数衰减的特性，我们采用最大限度提高驱动能力，对回波进行适当放大的处理，扩大测量范围。在软件设计中，采用结构模块化程序设计思想，使得我们程序结构清晰，便于调试与修改，由于本设计对计算要求精度很高，故而采用C51编程，借助C语言浮

6、点计算能力，提高计算精度。另外，为了保证超声波测距仪工作的可靠性和稳定性，在软硬件方面都采用了抗干扰措施。研究步骤：（可包括搜集资料、整理资料、问卷设计、发放问卷、回收问卷、实验测试、数据分析处理、撰写论文等相关内容）1、根据设计任务书，查阅资料，借助网络收集相关文献2、了解超声波测距的基本原理3、针对系统整体功能，对各个模块电路具体分析（方案的论证，原件的选择）4、了解传感器的工作原理及相应辅助电路设计方法5、根据原理设计超声波测距的硬件电路（原理图的绘制，PCB布局布线）6、设计使电路能够产生40

7、KHZ的超声波7、根据硬件电路编写相应程序，下载并调试运行8、误差的分析，改正9、根据设计撰写毕业论文四、研究的总体进度安排下达任务书：2011-7-1~2011-7-10查阅资料，撰写开题报告：2011-7-11~2011-8-31提交开题报告：2011-9-1~2011-9-11方案论证比较，撰写论文初稿：2011-9-12~2011-9-30中期检查，提交论文初稿：2011-10-1~2011-10-15修改论文，提交论文定稿：2011-10-16~2011-10-29准备答辩：2011-10-

8、30~2011-11-05四、参考文献[1]时德刚，刘哗编著．超声波测距的研究[J]．计算机测量与控制，2002.9(10)：31～33．[2]胡萍主编．超声波测距仪的研制[J]．计算机与现代化，2003.7(10)：21～23．[3]樊昌元，丁义元编著．高精度测距雷达研究[Z]．仪器学报，2000.10：2～8．[4]吴斌方，刘民编著．超声波测距传感器的研究[J]．中国仪器仪表，2007.8(10)：77～78．[5]唐颖，程菊花，任条娟编著．单片机原