【正文】 大量土地占用 問題 ，節(jié)約 大量 土地資源。在改革開放以前，重工業(yè)優(yōu)先發(fā)展 是我國主要的 戰(zhàn)略 策略 ， 交通運(yùn)輸又是工業(yè)發(fā)展的首要條件 ，特別 需要 擁有 大運(yùn)輸能力 并 且 價(jià)格低廉 的運(yùn)輸體系， 為 此 我國 優(yōu)先 選擇發(fā)展了鐵路和水 路 運(yùn) 輸 。 其中以 經(jīng)濟(jì)發(fā)達(dá) 、 人口 比較 稠密的地區(qū) 通航的河流居多，而 且 絕大部分 都由西向東入海 ，非常 利于實(shí)行河海聯(lián)運(yùn) 。 ABSTRACT In China39。 參考文獻(xiàn) .................................................35 感謝信 ..................................................36 摘 要 在我國經(jīng)濟(jì)飛速發(fā)展 的 今天，內(nèi)河航運(yùn) 以及海上運(yùn)輸都 發(fā)展越來越快，航道越來越多，船舶噸位越來越大，但安全始終 作為 我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展中最為重視的環(huán)節(jié)。 超聲波的接收與處理 .......... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 系統(tǒng) 顯示電路設(shè)計(jì) ............ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 單片機(jī) AT89C51硬件介紹 ........... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 超聲波測距的 原理及實(shí)現(xiàn) ........... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第二章 超聲波測距 原理 .................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 （請?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打“√”） 學(xué)位論文作者簽名： 日期： 年 月 目錄 第一章 緒論 ............................. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 學(xué)位論文作者簽名： 日期： 年 月 日 學(xué)位論文版權(quán)使用授權(quán)書 本學(xué)位論文作者完全了解學(xué)校有關(guān)保障、使用學(xué)位論文的規(guī)定，同意學(xué)校保留并向有關(guān)學(xué)位論文管理部門或機(jī)構(gòu)送交論文的復(fù)印件和電子版，允許論文被查閱和借閱。漢口學(xué)院 學(xué)位論文原創(chuàng)性聲明 本人鄭重聲明：所呈交的學(xué)位論文是本人在導(dǎo)師指導(dǎo)下獨(dú)立進(jìn)行研究工作所取得的研究成果。本人授權(quán)省級 優(yōu)秀學(xué)士學(xué)位論文評選機(jī)構(gòu)將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。 課題研究目的的意義 ............... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 超聲波概述 ....................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 超聲波測距誤差分析 ............... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 ..................................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 系統(tǒng)報(bào)警電路設(shè)計(jì) ............ 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 第四章 系統(tǒng)軟件實(shí)現(xiàn) ...................... 錯(cuò)誤 !未定義書簽。 數(shù)據(jù)讀取和儲存 .............. 錯(cuò)誤 !未定義書簽。因此船舶防撞裝置的研究也隨之誕生了。s rapid economic development today, inland river shipping and maritime transport have developed more and more fast, more and more channels, more and more large tonnage ships, but safety is as important links for the economic development of our country. So study of ship collision avoidance device was born. This paper introduces a kind of ultrasonic ranging system based on single chip, using the analog electronic technology, digital electronic technology, puter interface technology, and the ultrasonic range of knowledge, the hardware circuit with CT89C51 single chip as the core and the corresponding control software design the overall scheme of the system, and finally through the debugging of hardware, software realization each function module. Key words: Ultrasonic。此外 中國又是世界海洋國家之一 ， 有 很 長的海岸線 和很多 港灣 ，特別 是橫貫東西 幾條主要 的 大江 大河入?？?，對于 建立富于經(jīng)濟(jì)價(jià)值的河口港 有極大的地理優(yōu)勢。 但是 1978 年 我國 實(shí)施 改革開放以 后 ，商品結(jié)構(gòu) 和產(chǎn)業(yè)發(fā)展 方向 都有所改變，逐步 趨于 小 、 短 、 薄 、 輕 化， 多品種 、 高附加值 和 小批量 化， 因此公路 運(yùn)輸和航空運(yùn)動(dòng) 得到了 迅猛 的 發(fā)展， 而 鐵路 運(yùn)輸 和 水路運(yùn)輸 在運(yùn)輸行業(yè)中所占的比例 明顯 有所下降 。因此，水網(wǎng)地區(qū) 、 大江大河流域是除沿海地區(qū) 以 外， 最適合發(fā)展 重化工業(yè)的地區(qū)。 影響水運(yùn)發(fā)展最關(guān)鍵的幾個(gè)因素應(yīng)該是 基礎(chǔ)設(shè)施 相對 比較薄弱， 設(shè) 備技術(shù)水平仍然 比較落后。 基 于 51 單片機(jī) 的船舶 防撞 檢測裝置，主要 由外部測距系統(tǒng) 、 單片機(jī)內(nèi)部系統(tǒng) 以及 報(bào)警系統(tǒng)等組成 。 圖 11 系統(tǒng)硬件方框電路圖 超聲波是一種震動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波， 它的基本特征是 波長短，頻率高，方向性好 ， 能成為射線定向傳播 ， 繞線現(xiàn)象小等。雖然頻率高，但它還 是一種聲波。 超聲波聲束能集中在特定的方向上，在介質(zhì)中沿直線傳播，具有良好的指向性。 3 透射、反射和折射：在兩種不同媒質(zhì)的分界面上，會出現(xiàn)類似于光線一樣的透射、反射和折射現(xiàn)象，普通聲波也有此性質(zhì)。由于超聲波在不同介質(zhì)中都能傳播，而且在不同介質(zhì)中的傳播速度等都不一樣，所以可以利用這一點(diǎn)來探測測量物體。信息技術(shù)包括計(jì)算機(jī)技術(shù)、通信技術(shù)和傳感器技術(shù)，計(jì)算機(jī)技術(shù)相當(dāng)于人的大腦，通信相當(dāng)于人的神經(jīng)，而傳感器就相當(dāng)于人的感官。它可以將其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)樗桀l率的超聲能，也可以把超聲能轉(zhuǎn)變?yōu)橥l率的其他形式的能。由于工作頻率 和 應(yīng)用目的不同，超聲傳感器的結(jié)構(gòu)形式 各不相同 ，并且名稱也 大都不一樣 ，例如在診斷 和超聲檢測中 大 都把超聲傳感器稱作探頭，而 在 工業(yè)中 所 用的流體動(dòng)力型傳感器 大都 稱為 “ 哨 ” 或 “ 笛 ” 。當(dāng) 壓電 晶片 接受 超聲 波作用時(shí)，晶片受迫振動(dòng) 會 引起形變 ，并且 轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號， 這 是正壓電效應(yīng)。根據(jù)壓電效應(yīng)，晶片產(chǎn)生機(jī)械變形 的原理就是 ， 在 壓電陶瓷上加 上 方向 和 大小不斷變化的交流電壓， 并且其 變形的方向 和 大小在一定范圍內(nèi)與外加電壓的方向 和 大小成正比。超聲波產(chǎn)生的原理是： 當(dāng) 電極 的兩極外加脈沖信號 的 頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí) ，壓電晶片 就 會發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)，便 會 產(chǎn)生超聲波。 電陶瓷晶片、錐形輻射喇叭、底座、引線、金屬殼及金屬網(wǎng) 是 構(gòu)成超聲波傳感器的內(nèi)部 主要結(jié)構(gòu) ，其 核心是 壓電陶瓷晶片，錐形輻射喇叭 能夠集中 發(fā)射和接收超聲波 的 能量，并使傳感 器 不只是單方向的而是 有一定的指向角，金屬殼 和金屬網(wǎng)都是起保護(hù)作用的， 可 以 防止外界力量 損壞 壓電陶瓷晶片及錐形輻射喇叭 ， 但不 會 影響 超聲波的 發(fā)射與接收。而增加傳感器的個(gè)數(shù)不但解決不了問題，反而增加了成本，而且使得故障率提高了。假設(shè)報(bào)警值取 ，探測角度增大到 110176。通過超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，單片機(jī)在發(fā)射時(shí)刻同時(shí)開始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即反射回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。系統(tǒng)定時(shí)發(fā)射超聲波，在啟 動(dòng)發(fā)射電路的同時(shí)啟動(dòng)單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器，利用定時(shí)器的計(jì)數(shù)功能記錄超聲波發(fā)射的時(shí)間和收到反射波的時(shí)間。 發(fā)射傳感器向特定方向發(fā)射聲波時(shí)，此時(shí)開始計(jì)時(shí)，波在介質(zhì)中傳播，傳播過程中如果碰到阻礙物，波會即刻 反射回來，接收器接受到反射回來的播就會停止計(jì)時(shí)，上述是一種聲波測距離的方法。在非調(diào)諧式電路中沒有調(diào)諧元件，發(fā)射出的超聲頻率主要由壓電晶片的固有參數(shù)決定，頻帶 較寬。但是，每一個(gè)實(shí)際的發(fā)射傳感器有其工作電壓的極限值，即當(dāng)工作電壓超過了這個(gè)極限值之后，會對傳感器的內(nèi)部電路造成不可回復(fù)的損害。電阻大時(shí)阻尼小，發(fā)射強(qiáng)度大，儀器分辨率低，適宜于探測厚度大，對分辨力要求不高的試件。最終達(dá)到對回波進(jìn)行放大檢測，產(chǎn)生一個(gè)單片機(jī)能夠識別的中斷信號作為回波到 達(dá)的標(biāo)志。超聲波發(fā)射與接收器件具有固有的頻率特性， 使得超聲波測距 具有很高的抗干擾性能。 空氣的密度 會影響到 超聲波的傳播速度，超聲波的傳播速度 跟空氣密度成正比 ，而空氣的密度 又受到 溫度 的影響，因此超聲波的傳播速度受到溫度的控制。 由上式可以看出，如果 超聲波的傳播速度是 定值的（即忽略聲速傳播誤差） ， 想要保障測距誤差 小于 1mm，就必須使 測量距離的傳播時(shí)間差值精度達(dá)到微秒級。 表 22 傳感器特性參數(shù) 型號 SZWS4012M SZWR401OP 結(jié)構(gòu) 開放式 開放式 使用方式 發(fā)射 接收 中心頻率 40177。 容量 2500177。電路頻率的選擇應(yīng)該 盡量 滿足 讓 其工作在諧振頻率 ，才能保證其特性的優(yōu)越性，故大都選擇與 發(fā)射傳感器的固有頻率相同的 40KHz。同時(shí)，發(fā)