1、精選優質文檔-傾情為你奉上*大學畢業設計（論文）開題報告題目名稱 基于單片機的超聲波測距儀學生姓名專業班級學號1、 選題的目的和意義：超聲波測距是一種利用聲波特性、電子計數、光電開關相結合來實現非接觸式距離測量的方法。由于超聲波指向性好,能力消耗緩慢,在介質中傳播的距離較遠,因而超聲波經常被用于距離的測量,利用超聲波檢測距離設計比較簡單,計算處理也比較簡單,并且在測量精度方面也能達到日常使用要求。超聲波是一種頻率在20khz以上的聲波，作為一種特殊的聲波，同樣具有聲波傳輸的基本物理特性：反射、折射、干涉、衍射和散射，與物理聯系緊密，應用靈活。并且更適合于高溫、高粉塵、高濕度和強電磁干擾等惡劣環

2、境下工作。無論從精度還是可靠性方面，超聲波測距都做得比較好。利用超聲波測距往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制。具有廣泛的應用前景。二、研究概況及發展趨勢綜述歷史上使用超聲波來測量距離是從第二次世界大戰時海軍的聲納技術的發展開始。聲納是一種利用聲波在水下測定目標距離和運動速度的儀器。經過幾個世紀，科學家們對此反復研究，最終發現了超聲波的原理。超聲波測距應用于各種工業領域，如工業自動控制，建筑工程測量和機器人視覺識別等方面。超聲波作為一種檢測技術，采用的是非接觸式測量，由于它具有不受外界因素影響，對環境有一定的適應能力，且操作簡單、測量精度高等優點而被廣泛應用。這些特點可使測量儀器不受

3、被測介質的影響，大大解決了傳統測量儀器存在的問題，比如，在粉塵多情況下對人引起的身體接觸傷害，腐蝕性質的被測物對測量儀器腐蝕，觸電接觸不良造成的誤測等。此外該技術對被測元件無磨損，使測量儀器牢固耐用，使用壽命加長，而且還降低了能量耗損，節省人力和勞動的強度。因此，利用超聲波檢測既迅速、方便、計算簡單，又易于實時控制，在測量精度方面能達到工業實用的要求。然而超聲波測距在實際應用也有很多局限性。由于超聲波在傳播過程中，聲壓會隨距離的增大而呈指數規律衰減，遠目標的回波信號幅度小、信噪比低，用固定閥值的比較器檢測回波，可能導致越過門檻的時間前后移動，從而影響計時的準確性，這必然會影響到測距的準確度。另

4、外就是構成超聲波傳感器的壓電陶瓷片在壓電的雙向轉換過程中，存在慣性、滯后等現象，以及超聲波脈沖在空氣中傳播本身及多重的反射路徑，均導致回波信號被展寬，也使測量產生較大的誤差，影響了測距的分辨率。其他如溫度，風速等也會對測量造成一定的影響。計量學在制造業中越來越重要。直接在機器上測量尤其能推動制造業的發展。目前為止大部分還是采用視覺的或觸覺的測量方法。但是墻的厚度就不能用這些來測量，因此德國人把超聲系統結合到機器設計出了測距方法。隨著超聲波的發展，早在2000年時英國人就設計出了可觀察、識別并測距的超聲波集成系統。三、研究目標、研究內容和擬解決的關鍵問題研究目標：本設計主要采用MCS-51系列單

5、片機作為主控芯片，能夠實現超聲波測距，數據顯示，參數設置等功能。研究內容:根據以上設計需要，系統擬采用以下技術方案，系統的結構框圖如下圖所示。電源STC89C52主控制器模塊超聲波傳感器模塊按鍵控制4位數碼管顯示模塊蜂鳴器報警模塊圖1 系統方框圖 本系統可以通過超聲波模塊測量系統到障礙物之間的距離并用數碼管顯示出來，用戶還可以通過按鍵設置下限報警距離，假如測量的距離低于設置的報警值則通過蜂鳴器發聲提醒用戶超出允許范圍。擬解決的關鍵問題:1、完成鍵盤的設計，分配好各個按鍵輸入對應單片機各口的控制信息；2、完成數碼管顯示電路的設計，實現具體的控制、提示信息的顯示；3、完成超聲波測距電路的設計，使其

6、能夠準確測量距離；四、研究的基本思路和方法、技術路線、實驗方案及可行性分析研究的基本思路和方法：1、確定硬件系統的設計方案：（1）、根據系統的功能要求確定選用的元器件；（2）、分配單片機各個P口地址，以連接對應的元器件，方便控制；（3）、利用DXP軟件構建系統的硬件圖；2、確定軟件部分的設計方案:（1）、確定各部分模塊對應要實現的功能，并根據連接圖寫出對應程序中對應的控制信息，便于軟件編寫；（2）、用keil軟件編寫程序，對應各模塊功能模塊化編寫，便于程序的檢查和調試；3、利用keil軟件生成hex文件，用PROTEL軟件繪制電路圖4、依照電路圖，在電路板上焊接各元件，完成系統實物設計；5、將

7、焊好的電路板反復進行硬件調試和系統整體調試，直到實現系統要求的預定功能。技術路線、實驗方案及可行性分析：1、設計用到的設備和軟件：主要設備：電腦、單片機燒寫器軟件：DXP軟件、keil軟件2、利用學習過的模擬電子技術、數字電路技術、單片機原理與應用等知識，了解超聲波測距的原理，并選用合適的元器件和系統設計方案。五、進度計劃第1-4周：查閱文獻資料、完成開題報告；第5-6周：了解系統設計中的基本概念第 7 周：確定系統方案第8-11周：確定設備選型及元器清單;第 12 周：撰寫論文；第 13 周：論文修改；第 14 周：準備答辯；第 15 周：答辯。六、主要參考文獻與資料獲得情況：1 彭偉.單片

8、機C語言程序設計實訓100例.電子工業出版社.2009年2 吳運昌模擬電子線路基礎廣州：華南理工大學出版社，2004年3 閻石數字電子技術基礎北京：高等教育出版社，1997年4 張曉麗等數據結構與算法北京：機械工業出版社，2002年5 馬忠梅ARM&Linux嵌入式系統教程北京：北京航空航天大學出版社，2004年6 李建忠單片機原理及應用西安：西安電子科技大學，2002年7 韓志軍等.單片機應用系統設計M.機械工業出版社，20048 周潤景等. Proteus在MCS-51&ARM7系統中的應用百例M.電子工業出版社，20069 馬忠梅等.單片機的C語言應用程序設計M.北京航空航