《论文_王艳超声波学年论文(定稿)》

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1、学年论文题目超声波测距系统设计王艳学生姓名200433050()5院系职业技术学院专业电子信息工程指导教师腰以二o0七年十二月二十九日摘要1前言1第1章绪论21.1课题的研究现状21.1.1国外汽车倒车预警系统的现状21.1.2国内汽车倒车预警系统的现状31.2课题的研究意义41.3超屮波测距的日的4第2章超声波测距系统的原理及设计方案42.1.超声波测距原理42.1.1超声波发牛器42.1.2压电式超声波发生器原理52.1.3超声波测距原理52.2基本概念理论基础62.2.1超声波传感器62.2.2AT89C51单片机6222DS18B20简介8第3章超声波测距系统的硬件设计93.1

2、系统硬件部分93.2超声波发射电路103.3超声波接收电路103.4温度检测电路112.5数据无线收发模块113.6复位电路121.7超声波测距报警控制芯片4Y2133.8显示器原理（LCD）及晶振电路14第4章超声波测距系统的软件设计162.1下位机程序设计164.2上位机丄程序设计17第5章总结与展望173.1总结18致谢18参考文献：19Abstract20超声波测距系统设计王艳南京信息工程人学职业技术学院系，南京210044摘要:本设计从实验研究分析的角度，分析了超声波测距系统的基本设计原理以及目前国内外此类测距系统存在的问题。较详细的介绍超声波测距系统以及根据该系统设计，研制

3、一种用于汽车倒车避撞的超声波无线距离测量系统。系统由下位机与上位机两部分组成，下位机主要由超声波发射电路、超声波接收电路、无线收发模块及单片机组成，上位机由单片机、无线收发模块、显示电路等组成，下位机与上位机之间通过无线收发模块传输信息。文中分析了超声波测距电路的设计方法,叙述了采用无线通信技术实现数据远程传输的设计思路。该系统测量距离方便、灵活、稳定。关键词：无线通信;单片机;超声波;距离测屋;温度补偿1—刖B随着科技的迅猛发展越來越多科技成果被广泛的运用到人们的『生活当中，给我们的生活带來了诸多方便。这一设计就是本着这个宗诗出发,利用超声波的特性來为我们服务。人们能听到声音是由丁物

4、体振动产牛的，它的频率在20HZ-20KHZ范围内，超过20KHZ称为超声波，低于20HZ的称为次声波。常用的超声波频率为儿十KHZ-儿十MHZo由于超声波指向性强，因而常用于跖•离的测量。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，并且在测量精度方血能达到工业实用的要求，因此在移动机器人，汽车安全,海洋测量等上得到了广泛的应用。本设计提供一种液品显示测距装置，该装置利用了发射接收一体化的超声波传感器和微处理器。采川超声波传感器分时工作于发射和接收，利川声波在空气屮的传播速度和发射脉冲到接收反射脉冲的时间间隔计算出障碍物到超声波测距器之间的距离。距离是在不同的场合和控

5、制中需要检测的一个参数，所以，测距就成为数据釆集中要解决的一个问题。尽管测距有多种方式，比如，激光测距，微波测距，红外线测距和超声波测距等。但是，超声波测距不失为一种简单可行的方法。虽然超声波测距电路多种多样，甚至己有专川超声波测距集成电路。但是，有的电路复杂，技术难度大，有的调试困难,有的元件不易购买。本文介绍的电路，成本低廉，性能可靠，所用元件易购,并且利川测距原理，结合单片机的数据处理，使测量秸度提高，电路实现容易，无须调试，工作稳定可靠。超声技术是一门以物理、电子、机械、及材料学为基础的通用技术z—。超声技术是通过超声波产牛、传播及接收的物理过程而完成的。超声波具有聚束、定向及

6、反射、透射等特性。声检测技术是利川超声波在媒质中的传播特性（声速、衰减、反射、声阻抗等）來实现对非声学量（如密度、浓度、强度、弹性、硬度、粘度、温度、流速、流量、液位、厚度、缺陷等）的测定。它的基本原理是基于超声波在介质中传播时遇到不同的介面，将产生反射，折射，绕射，衰减等现象，从而使传播的声时，振幅，波形，频率等发生相应变化，测定这些规律的变化，便可得到材料的某些性质与内部构造情况。与传统超声技术完全不同，新的超声技术具有以下特点：在不破坏媒质特性的情况下实现非接触性测量，坏境适应能力强，可实现在线测量。近二、三•年，特别是近十年来，由于电子技术及压电陶瓷材料的发展，使超声检测技术得

7、到了迅速的发展。在无损探伤，测温，测灰，流量测量，液体成分测量，岩体检测等方而，新的超声检测仪表不断出现，应川领域也不断扩人。木文正是棊于这一应川背景。第1章绪论1.1课题的研究现状1.1.1国外汽车倒车预警系统的现状倒车预警系统在不挂倒扌当时开始工作，由探头、主机和显示器三部分构成，探头可以根据需要安装不同的数量，目前比较常见的是4探头（安装于后保险杠上）和6探头（2前4后）的；除一般的放置位置外，显示器也町以替代原来的后视镜并兼这两种功能，