提高超声波的精度和量程设计.doc

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1、摘要声波的频率是20Hz~20kHz，频率低于20Hz的叫次声波，高于20kHz的叫超声波。由于超声波的频率高，波长小，所以指向性较好，在传播过程中衰减少，传播距离远。虽然现在超声波测距在远距离测距方面和激光测距有明显的不足，但是超声波测距在中、近距离方面还是有很大优势的。第一，超声波在传播过程中受环境因素影响较小，可以在较复杂的环境中应用。第二，超声波发射、接收电路简单，稳定，易于实现小型化。第三，小功率的超声波系统能耗小，可使用电池供电，易于实现手持化，小型化等。第四，超声波检测计算简单，可以实时控制，在测量精度方面可以达到工业、农业和日常

2、应用的要求。由于超声波的种种优点，使得超声波测距在工业、农业当中的应用相当广泛。本课题研究的方向主要是提高超声波的精度和量程，为的是提高超声波在测距方面的应用。本设计是以AT89S52单片机为基础，对超声波发射电路的控制，同时利用单片机内部的计数器对超声波传播过程中所用时间的计算，计算出距离，并通过LCD1602显示实际距离。系统在测距前还对温度做了测量，计算出超声波在现在温度中的实际速度，以提高超声波测距系统的精度。为了提高实时性，还要求可以通过按键来设置测温功能是否启动。本设计通过对温度的补偿和程序中对距离计算的方法的修正，在不同距离上使精

3、度得到了很大的提高，并可以做到非线性补偿，提高了超声波的应用范围，达到了课题的研究目的。关键词：超声波;温度测量;语音控制;单片机AbstractThefrequencyofacousticwaveis20Hzto20KHz.Thefrequencyofacousticwave,whichislowerthan20Hziscalledinfrasonicwave.Andthefrequencyofacousticwave,whichishigherthan20KHziscalledultrasonicwave.Thefrequencyofult

4、rasonicwavedirectivepropertyisgoodbecauseitsfrequencyishighanditswavelengthissmall.Theattenuationissmall,anditstransmissiondistanceisfarduringitstransmission.Althoughthereareobviousdisadvantagesonthedistancemeasurementoflongdistanceandlasernowadays,thedistancemeasurementoful

5、trasonicwavestillhasgreatdisadvantagesonthemiddledistanceandtheshortdistance.Thelaserislessaffectedbytheenvironmentduringitstransmission.Itcanbeusedinthecomplexenvironment.Second,itiseasyandstableforultrasonicwavetotransmitandreceivecircuit.Miniaturizationiseasytobecomereali

6、ty.Third,smallpowerunitsofultrasonicwavesystemarelessconsumed.Itcanusebatterytosupplypower.Anditiseasytoimplementhandheldandminiaturization.Forth,theexaminationofultrasonicwavecanbecomputedeasily.Anditalsocanbecontrolledintherealtime.Itcanmeettherequirementofindustryandagric

7、ulture.Ultrasonicwavecanbewidelyusedinindustryandagricultureasithasallkindsofadvantages.Theaccuracyandtherangeofmeasurementareimprovedinthispaper,toimprovetheapplianceofultrasonicwaveonthedistancemeasurement.ThecontrolofthetransmissionofultrasonicwaveisbasedontheAT89S52singl

8、echip.Atthesametime,wecanusetheinnercounterofsinglechiptocomputetheconsumin