超声波测距系统的硬件设计.doc

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1、南阳理工学院本科生毕业设计（论文）学院（系）：专业：学生：指导教师：完成日期2010年5月超声波测距系统的硬件设计TheHardwareDesignofUltrasonicRangingSysterm学院（系）：专业：学生姓名：学号：指导教师（职称）：评阅教师：完成日期：2010.05.10NanyangInstituteofTechnology超声波测距系统的硬件设计测控技术与仪器　［摘　要］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控，也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合。

2、在本次设计中，设计的超声波测距系统的测量精度为1cm，能够清晰稳定地显示测量结果。在整个超声波测距硬件电路模块中主要的电路设计有超声波发射电路、超声波接收电路、显示电路、温度补偿电路以及声光报警电路构成。其中接收电路主要采用的是CX20106A；发射电路采用的是反相器74HC04及超声波发射换能器组成；另外，为了提高测量的精度在电路中又加入了温度补偿装置，DS18B20就是用来测量当前温度从而来实现这一功能。通过实物验证这一设计方案是可行的。［关键词］STC89C52；超声波测距；74HC04；CX20106A

3、;温度补偿TheHardwareDesignofUltrasonicRangingSystermTrackingControlTechnologyandEquipmentAbstract:Ultrasonicrangefinder,canbeappliedtothecarintoreverse,theconstructionsitesandindustrialthepositiontomonitorandmaybeusedastheold,dark,thelengthofsuchoccasions.Inthed

4、esignofsystemdesign,precisionmeasurementrangeofultrasonic,thestabilityof1cmclearthatmeasurement.Inthewholerangeofultrasonichardwarecircuitthatthemaincircuitdesignhasanultrasonicthecircuit,anultrasoundthecircuit,showcircuit,temperaturecompensatecircuitandthea

5、udibleandvisiblepolicemadeacircuit.OneofthemaincircuitsareCX20106A;Thecircuitistheuseofultrasonic74HC04andinthelaunchofthechangetoanotherinordertoimprove;Theprecisionmeasurementinthecircuitjoinedthecompensationarrangement,DS18B20isusedtomeasurethetemperature

6、andtofulfilthisfunction.Inthedesignbytheschemeisfeasible.Keywords:STC89C52;SilentWaveMeasureDistance；74HC04;CX20106A;TemperatureCompensation目　　录1序言11.1课题研究的背景及意义12超声波测距的设计思路22.1超声波传感器及其测距原理22.2方案论证33总体方案设计33.1单片机测距原理43.2单片机系统及其基本电路43.2.1STC89C52的功能介绍53.2.2单片

7、机的基本连接电路63.3超声波发射部分电路73.4超声波接收部分电路83.5温度补偿电路103.5.1温度传感器工作原理103.5.2温度补偿电路113.6数码显示电路123.6.1数码管基本知识123.7键盘电路143.7报警电路154软硬件调试16参考文献16附录16结束语19致谢201序言1.1课题研究的背景及意义在我国，超声学的研究开始于二十世纪五十年代，1959年至1964年间我国建立了分子声学实验室，对驰豫吸收、悬浮体的声吸收等问题进行了深入的研究，设计生产了固体中超声衰减的测量设备，对粘弹性和可压

8、缩流体的声速和衰减的研究取得了令人兴奋的成果。同时在超声波探伤、加工、种子处理、显示、医疗等应用领域取得了可喜的成绩。表面波换能器的研究我国开始于1965年，于1970年开始了高频表面波的研究，1977年，我国研制成表面脉冲压缩滤波器。在80年代以后，我国的超声研究进入了一个全新的阶断，取得了一系列标志性成果，压电复合材料研制成功，窄脉冲短余振探头问世，PVDF高分子压电薄膜材料赶上并