超声波测距仪的设计与制作开题报告

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1、德州职业技术学院毕业设计开题报告（2015届）题目《超声波测距仪的设计与制作》指导教师系部电子与新能源技术工程系班级学号姓名二〇一四年十一月四日课题研究的目的、意义：课题的目的：随着社会的发展，人们对距离或长度的测量要求越来越高。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量。超声波测距由于其能进行非接触测量和相对较高的精度，越来越被人们所重视。传感器技术是现在信息技术的主要内容之一。其中超声波传感器有着广泛、普遍的应用。利用单片机控制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。超声波测距仪的原理是利用超声波的发射和接收，根据超声波传播的时

2、间来计算传播距离。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播距离较远，与被测量物体不需要直接接触，且不受光线的影响，所以超声波用来实现测距仪以及物位测量仪等，超声波测距仪经常用于测量汽车的倒车雷达、机器人自动避障行走、建筑施工工地以及一些工业现场，使移动的物体能够安全的避障，因此研究超声波测距仪有重要的意义。对本课题的研究与设计，还能进一步提高自己的电路设计水平，深入对单片机的理解和应用。本课题国内外研究的历史和现状（文献综述）：超声波技术现在已经相当成熟，市场上产品的精度基本都可达到1MM；同时稳定度也相当高，适合大部分环境下使用；应用领域包括：测距、避障、机器人定位、曲面仿真等。本课题

3、设计可以利用超声波从超声波发射器发出，到达待测距离的物体后反射，最后被超声波接收器接收，准确滴测出距离，其测量范围为0.25~10.00m。课题研究的目标：该毕业设计采用以AT89C2051单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。对设计的电路进行分析能够产生超声波，实现超声波的发送和接收，从而实现利用超声波方法实现测距；该毕业设计的超声波测距仪要求其测量范围为0.25~10.00m测量精度为0.01m。测量时与被测物体无直接接触，以数字的形式清晰、稳定地显示测量结果。课题研究的基本内容：本课题研究的测距系统就是用AT89C2051控制的，单片机产生40

4、KHz的驱动信号，经过反相器驱动发射头转换为40KHz的声音信号发射出去，信号途中碰到障碍物就立即反射回来接收头接收到转化为微弱的电信号，再通过红外接收芯片电路处理，最后给单片机计算，显示出探头和障碍物之间的距离。在此操作过程中包括该超声波测距仪的原理，系统硬件电路和软件的设计，调试及故障排除，抗干扰性能因素等。