基于单片机的超声波测距系统的研究与设计---任务书开题报告.doc

基于单片机的超声波测距系统的研究与设计 Research and Design of Ultrasonic Wave Based on Single-Chip 2010 届 电气工程 系 专 业 电气工程及其自动化 毕业设计成绩单 学生姓名 学号 班 级 专业 电气工程及其自动化 毕业设计 题目 基于单片机的超声波测距系统研究与设计 指导教师 姓 名 王舵 指导教师职称 讲师 评定成绩 指导教师 得分 评阅人 得得分 答辩小组组长 得分 成绩： 系主任 签字： 2010年 6 月 9 日 毕业设计任务书 题　目 基于单片机的超声波测距系统研究与设计 学生姓名 学号 班级 专业 电气工程及其自动化 承担指导任务单位 导师 姓名 王舵 导师 职称 讲师 一、设计内容 基于单片机的超声波测距系统研究与设计 基本要求 超声波测距系统包括超声波发射电路、回波接收电路和数据采集系统以及温度补偿电路。 独立完成本课题硬件设计、调试；软件的设计、调试。给出设计完整电路图，完成毕业设计说明书。 三、研究方法 基于单片机89C51的超声波测距系统。利用单片机控制超声波的发射与接收，并且通过单片机记录和读取发射超声波和接收到回波的时间差，由于超声波速度受温度影响比较大，采用DS1820测量环境温度，再对超声波速度进行修正，进而计算出测量距离。超声波测距系统包括超声波发射电路、回波接收电路和数据采集系统以及温度补偿电路。 四、参考文献 高鹏等，PROTEL99入门与提高，北京，人民邮政电出版社 张毅刚，MCS-51单片机应用设计，哈尔滨，哈尔滨工业大学出版社 徐爱均，单片机高级语言C51应用程序设计，北京，电子工业出版社 五、进度计划 1周 调研、收集资料 2周 分析、确定方案 8周 设计、计算、绘图 2周 撰写设计说明书 教研室主任签字 时　间 　　2010年3月2日 毕业设计开题报告 题　目 基于单片机的超声波测距系统的研究与设计 学生姓名 学号 班级 专业 一、研究背景： 人们能听到声音是由于物体振动产生的，它的频率在20HZ-20KHZ范围内，超过20KHZ称为超声波，低于20HZ的称为次声波。常用的超声波频率为几十KHZ-几十MHZ。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，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用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，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求。超声波技术以广泛的应用于工农业生产，通信，医疗以及家用电器等领域。 二、国内外研究现状： 国内超声波测距仪技术落后，产品功能低端。国外超声波测距仪产品型号齐全，质量好，性能比较稳定。 三、研究方案： 超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波，从而测出发射和接收回波的时间差t,然后求出距S=Ct/2，式中的C为超声波波速。由于超声波也是一种声波，其声速C与温度有关。在使用时，如果温度变化不大，则可认为声速是基本不变的。如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法加以校正。声速确定后，只要测得超声波往返的时间，即可求得距离。这就是超声波测距仪的机理，单片机(AT89C51)发出短暂的40kHz信号,经放大后通过超声波换能器输出;反射后的超声波经超声波换能器作为系统的输入,锁相环对此信号锁定,产生锁定信号启动单片机中断程序,得出时间t,再由系统软件对其进行计算、判别后,相应的计算结果被送至LED显示电路进行显示。 四、预期结果： 单片机(AT89C51)发出短暂的40kHz信号,经放大后通过超声波换能器输出;反射后的超声波经超声波换能器作为系统的输入,锁相环对此信号锁定,产生锁定信号启动单片机中断程序,得出时间t,再由系统软件对其进行计算、判别后,相应的计算结果被送至LED显示电路进行显示。 指导教师签字 时 间 2010年3月19日 摘要 随着科学技术的快速发展，超声波将在传感器中的应用越来越广。但就目前技术水平来说，人们可以具体利用的传感技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。展望未来，超声波传感器作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需求，如声纳的发展趋势基本为：研制具有更高定位精度的被动测距声纳，以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需