超声波测距系统设计

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1、论文题目：超声波测距系统设计摘要超声波具有不受外界光及电磁场等因素的影响的优点，超声波测距作为一种有效的非接触式测距方法已被应用于多个领域。本设计采用渡越时间法，硬件系统分为发射模块、接收模块、显示模块、中央处理模块四个部分。本设计采用STC89C52单片机作为微型中央处理器并由软件实现40kHz脉冲经放大电路从超声波发射探头T-40发射出超声波，接收探头R-40收到声波后经集成芯片CX20106A放大滤波整形后回送到单片机计算，通过发射与接收的时间差和声速计算出距离。本系统使用四位共阳极LED数码管显示距离，能实时显示即时距离。经测试,在30cm～200cm范围内，误差能控制在2cm

2、以内。根据实验数据进行了误差分析，并提出了解决方案，最后对超声波测距技术的发展进行了展望。通过系统的调试和测试，本设计基本完成了设计要求。【关键词】单片机，超声波，测距，渡越时间法；【论文类型】应用型Title:ThedesignofultrasonicdistancemeasurementsystemMajor:ElectronicandInformationEngineeringName:ZhangYankunSignature:_______Supervisor:ZhangXiaoliSignature:_______ABSTRACTTheadvantagesofultrasou

3、ndwithouttheinfluenceofoutsidelightandelectromagneticfieldsandotherfactors,ultrasonicdistancemeasurementasaneffectivenon-contactdistancemeasurementmethodhasbeenusedinmanyfields.Thisdesignusesthetransittimemethod,thehardwaresystemisdividedintotransmittermodule,receivermoduleanddisplaymodule,thece

4、ntralprocessingmodule.ThisdesignusesamicrocontrollerSTC89C52asmicrocentralprocessingunitand40kHzpulsebythesoftware,TheultrasonicemissionfromtheultrasonicprobetheT-40viatheamplifiercircuit.AcousticreceivedbyprobeR-40,viatheintegratedchipCX20106Aamplifying,filteringandshapingandsenttothemicrocontr

5、ollercomputing,calculatethedistancebythetransmitandreceivetimeandthespeedofsound.ThedesignusesfourcommonanodeLEDdigitaldisplaythedistancevalue,toprovideuserswithaveryintuitiveinterface.Beentestedwithintherangeof30cm~200cm,theerrorcanbecontrolledatlessthan2cm.Accordingtotheexperimentaldataandanal

6、yzedtheerror,andproposedsolutions,thedevelopmentaldirectioninultrasonicrangingwerealsopresentedatlast.Bysystematicdebuggingandtesting,thedesignbasicallycompletedthedesignrequirements.【Keywords】microcontroller,ultrasonic,range,transittimemethod【TypeofThesis】Applied前言随着传感器和单片机控制技术的不断发展，非接触式检测技术已被广

7、泛应用于多个领域。目前，典型的非接触式测距方法有超声波测距、CCD探测、雷达测距、激光测距等。其中，CCD探测具有使用方便、无需信号发射源、同时获得大量的场景信息等特点，但视觉测距需要额外的计算开销。雷达测距具有全天候工作，适合于恶劣的环境中进行短距离、高精度测距的优点，但容易受电磁波干扰。激光测距具有高方向性、高单色性、高亮度、测量速度快等优势，尤其是对雨雾有一定的穿透能力，抗干扰能力强，但其成本高、数据处理复杂。与前几种测距方式相比，超声波