基于单片机的超声波测距系统设计

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1、郑州大学毕业设计（论文）题目：基于单片机的超声波测距系统设计指导教师：马旭东职称：讲师学生姓名：郭浩泉学号：20102410105专业：电子信息工程院（系）：信息工程学院完成时间：2014年5月18日2014年5月18日毕业设计（论文）任务书附表一题目来源：课题名称基于单片机的超声波测距系统设计设计人姓名郭浩泉学号20102410105指导教师姓名、职称马旭东讲师指导时间/地点院办公室专业班级电子信息工程一班一、设计（论文）内容1.了解超声波测距的特点；2.熟悉proteus设计软件的应用；3.设计一种以单片机为核心的低成

2、本、高精度、LCD数字显示、DS18B20温度补偿、蜂鸣器报警超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法（最好做出实物）；二、设计（论文）的主要技术指标1.测量范围：2-450cm；2.测量精度：1cm；3.工作电压：DC5V；4.工作频率：40kHz；三、进度安排1-2周：初步了解毕业设计课题的实际意义，课题在国内外的发展概况；3-4周：编写开题报告；5-6周：完成硬件结构设计、进行硬件型号选择，完成系统的构建；7-8周：画电路图，方框图，程序流程图；9-10周：设计软件部分；11-12周：进行综合调试；13-14周：撰写毕业

3、论文，准备毕业答辩。四、毕业设计（论文）提交的文档及基本要求1．毕业论文一本（包含封面、毕业设计任务书、开题报告、毕业设计中期检查I、II、目录、中英文摘要、论文内容及参考文献、成绩评价意见等文件按上述顺序一块装订成册）2．不少于5000汉字的科技翻译资料一份3、毕业论文简介（A4纸1~2页）（包含题目、专业、年级、姓名、指导教师、毕业论文所做的工作、解决的问题、创新之处等）4．专业学习总结一份（不少于5000字）此表指导教师填后、复印，指导教师、学生各保存一份，交院教学办一份毕业设计（论文）开题报告附表二课题名称基于单片

4、机的超声波测距系统设计学生姓名郭浩泉学号20102410105专业班级电子信息工程一班一、选题的目的意义目的：伴随着高效高频空气换能器的研制和电子技术的发展，使得空气中的超声检测技术显示出新的活力，并取得到了广泛应用。利用空气中超声回波检测技术可实现距离的非接触式测量。除超声方法外，其它物理方法也可用于物体的非接触式检测，如电磁或光学的方法。但它们均对样品性质有一定要求，或需要样品导电，可需要其表面具有较高的光学反射率。而且，采用光学方法有时代价很高（如三角关系法或回波法）。有时所需处理的信息量很大（如摄像法）。空气耦合超

5、声换能器系统简单，性能价格高。由于空气中声波速度慢，其回波信号中包含的沿声传播方向上的结构信息很容易被检测出来，具有很高的分辨率。意义：在工业自动化领域，机械手得到越来越广泛的应用。在装配线上，要求机械手能准确抓起工件，这首先要求机械手能识别工件，判断其位置、取向等，这就是所谓的“机器”视觉问题。可将距离传感器直接安装于机械手上，这样机器人的动作可根据实际任务自动控制。另外，超声波测距在液位测量、车辆自动导航、物体识别等方面有广泛应用。二、国内外研究综述国际上目前采用较多的测距方法有脉冲回波法、连续波调频法、相位法和脉冲响

6、应-低通变换法等。超声回波经常采用检测第一个回波周期的办法来测量回波时间。但由于噪声的存在，第一个回波周期经常会被漏测或误测。这时一般可采用增加测量次数的办法来提高测量精度，即多次平均法。为了提高时间测量的精度，也可以采用脉冲重叠法、回波激发法等技术来进一步提高精度。另一种测量回波时间的方法是检测回波包络的最大值。Figueroa等的测量表明，得用包络法结合相位法测量40KHz回波信号，测距精度可达0.025mm，测距范围2m。Lee等提出了采用调幅波来激发的三频率相位比较法，对于500mm的测距范围，测距精度可达0.3m

7、m。Homberg等建立了一套采用白噪声激发、利用带通至低通变换脉冲响应的包络来求回波时间的方法，对于300mm的测距范围，测距精度可达0.25mm。三、毕业设计（论文）所用的方法本设计拟采用模块化设计方法。本设计拟采用AT89S52单片机作为主控芯片，采用HY_SRF05超声波传感器作为超声波发射、接收模块，采用LCD1602液晶显示器作为显示模块，采用DS18B20温度传感器作为温度补偿模块，5V有源蜂鸣器作为报警模块，S8550PNP型三极管作为开关电源模块。四、主要参考文献与资料获得情况［1］郭天祥.新概念51单片

8、机C语言教程——入门、提高、开发、拓展全攻略.电子工业出版社，2009［2］袁易全.近代超声原理及应用.南京大学出版社，1996.［3］冯若.超声手册.南京大学出版社，1999.［4］彭伟.单片机C语言程序设计实训100例——基于8051＋Proteus仿真.电子工业出版社，2009.［5］何希才.常用