【正文】 已把語(yǔ)音、圖像部件也集成到單片機(jī)中，也就是說(shuō)，單片機(jī)的意義只是在 于單片集成電路，而不在于其功能了；如果從功能上講它可以講是萬(wàn)用機(jī)。 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 3 章 超聲波測(cè)距原理 5 第 3 章 超聲波測(cè)距原理 超聲波原理及應(yīng)用 超聲波原理 聲波是物體機(jī)械振動(dòng)狀態(tài)（或能量）的傳播形式。超聲和可聞聲本質(zhì)上是一致的，它們的共同點(diǎn)都是一種機(jī)械振動(dòng)，通常以縱波的方式在彈性介質(zhì)內(nèi)會(huì)傳播，是一種能量的傳播形式，其不同點(diǎn)是超聲頻率高，波長(zhǎng)短，在一定距離內(nèi)沿直線傳播具有良好的束射性和方向性 。超聲成像是利用超聲波呈現(xiàn)不透明物內(nèi)部形象的技術(shù) 。聲全息術(shù)是利用超聲波的干涉原理記錄和重現(xiàn)不透明物的立體圖像的聲成像技術(shù)，其原理與光波的全息術(shù)基本相同，只是記錄手段不同而已（見(jiàn)全息術(shù)）。利用超聲的機(jī)械作用、空化作用、熱效應(yīng)和化學(xué)效應(yīng)，可進(jìn)行超聲焊接、鉆孔、固體的粉碎、乳化、脫氣、除塵、去鍋垢、清洗、滅菌、促進(jìn)化學(xué)反應(yīng)和進(jìn)行生物學(xué)研究等，在工礦業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)療等各個(gè)部門(mén)獲得了廣泛應(yīng)用。普通聲波的波長(zhǎng)遠(yuǎn)大于固體中的原子間距，在此條件下固體可當(dāng)作連續(xù)介質(zhì)。對(duì)固體中特超聲的產(chǎn)生、檢測(cè)和傳播規(guī)律的研究，以及量子液體 —— 液態(tài)氦中聲現(xiàn)象的研究構(gòu)成了近代聲學(xué)的新領(lǐng)域 。因此，用途極度廣泛。 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 4 章 測(cè)距系統(tǒng)構(gòu)成與誤差分析 8 第 4 章 測(cè)距系統(tǒng)構(gòu)成與誤差分析 單片機(jī)控制器 單片機(jī)又稱(chēng)單片微控制器 ,它不是完成某一個(gè)邏輯功能的芯片 ,而是把一個(gè)計(jì)算機(jī)系統(tǒng)集成到一個(gè)芯片上 ,大大縮短了系統(tǒng)內(nèi)信號(hào)傳送距離，從而提高了系統(tǒng)的可靠性及運(yùn)行速度。電致伸縮的材料有鋯鈦酸鉛（ PZT）等。若對(duì)發(fā)送傳感器內(nèi)諧振頻率為 40kHz 的壓電陶瓷片 (雙晶振子 )施加 40kHz 高頻電壓，則壓電陶瓷片就根據(jù)所加高頻電壓極性伸長(zhǎng)與縮短，于是發(fā)送 40kHz 頻率的超聲波，其超聲波以疏密形式傳播 ( 疏密程度可由控制電路調(diào)制 )，并傳給波接收器。本設(shè)計(jì)選用 T/R4012 超聲波傳感器。一般來(lái)說(shuō)，超聲波傳播的距離大或是速度慢，能量消耗就大，倘若超聲波的能量全部消耗在傳播途中或是聲波改變方向，就接收不到回波信號(hào)。在超聲波測(cè)距系統(tǒng)中，影響測(cè)量精度的因素很多，包括現(xiàn)場(chǎng) 環(huán)境干擾、時(shí)基脈沖頻率等；但環(huán)境溫度對(duì)聲速的影響最大 [21]，從超聲波聲速經(jīng)驗(yàn)公式 Tv ?? 可以看出，在040℃時(shí)，聲速變化范圍為 ~。 系統(tǒng)誤差補(bǔ)償 本系統(tǒng)選用 DS18B20 溫度傳感器作為誤差補(bǔ)償裝置 [16]。金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 5 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 11 第 5 章系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)框圖 圖 51 系統(tǒng)整體框架 由單片機(jī)發(fā)出 40kHz 的方波信號(hào)進(jìn)入超聲波發(fā)射電路， 經(jīng) LM386 功率放大芯片放大后進(jìn)入超聲波發(fā)射頭。它的內(nèi)建增益為 20，透過(guò) pin 1 和 pin8 腳位間電容的搭配，增益最高可達(dá) 200。驅(qū)動(dòng)壓電式超聲波發(fā)射頭發(fā)射超聲波。 如圖 3 所示。 1 腳：超聲信號(hào)輸入端，該腳的輸入阻抗約為 40kΩ 。 3 腳：該腳與地之間連接檢波電容，電容量大為平均值檢波，瞬間相應(yīng)靈敏度低；若容量小，則為峰值檢波，瞬間相應(yīng)靈敏度高，但檢波輸出的脈沖寬度變動(dòng)大，易造成誤動(dòng)作，推薦參數(shù)為 f。 6 腳： 該腳與地之間接一個(gè)積分電容，標(biāo)準(zhǔn)值為 330pF，如果該電容取得太大，會(huì)使探測(cè) 距離變短。 超聲波測(cè)距時(shí)工作過(guò)程如下： 1. 由單片機(jī)發(fā)出 40KHz 脈沖串。 5. 進(jìn)入中斷，關(guān)定時(shí)器。 9. 顯示。 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 5 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 16 對(duì)所測(cè)的每組數(shù)據(jù)去掉一個(gè)最大值和最小值，再求其平均值，用來(lái)作為最終的測(cè)量數(shù)據(jù)，最后進(jìn)行比較分析。測(cè)距誤差主 要來(lái)源于以下幾個(gè)方面： 超聲波發(fā)射與接收探頭與被測(cè)點(diǎn)存在一定的角度，這個(gè)角度直接影響到測(cè)量距離的精確值。 由于工具簡(jiǎn)陋，實(shí)際測(cè)量距離也有誤差。 圖 測(cè)試裝置示意圖 圖 中，超聲波發(fā)射頭發(fā)射出超聲波，在空氣中傳播一段距離后經(jīng)由墻壁反射又超聲波接收頭接收經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理程序處理在顯示電路上顯示。最小的可測(cè)距離是由接收換能器對(duì)聲波脈沖的直接接收能力將決定。 所以本設(shè)計(jì)的可測(cè)距離為 27~200cm， 但是 最佳測(cè)量距離為 27~100cm。這種測(cè)距方法不僅可以避免人為因素帶來(lái)的影響，而且系統(tǒng)測(cè)量精度高，適用性強(qiáng)。這是我們都希望看到的也正是我們進(jìn)行畢業(yè)設(shè)計(jì)的目的所在。 本次畢業(yè)設(shè)計(jì)給了我很大的信心，讓我了解專(zhuān)業(yè)知識(shí)的同時(shí)也對(duì)本專(zhuān)業(yè)的發(fā)展前景充滿(mǎn)信心，無(wú)論是在接收電 路還是單片機(jī)控制系統(tǒng)，我都采用了一些新的技術(shù)和設(shè)備，它們有著很多的優(yōu)越性但也存在一定的不足，這些不足在一定程度上限制了我們的創(chuàng)造力。 2021年 12期 。 2021年 06期 。 2021年 01期 。 2021年 22期 。 2021年 05期 。 2021年 02期 。在此致以十分的感謝 。從 開(kāi)始的畢業(yè)設(shè)計(jì)選題， 資料的收集整理， 到畢業(yè)設(shè)計(jì)的實(shí)施，再到最后的論文格式整理，你們都給了我很好的意見(jiàn)。 2021年 06期 。 2021年 06期 。 2021年 12期 。 2021年 04期 。 2021年 12期 。 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論 文 參考文獻(xiàn) 21 參考文獻(xiàn) [1] 紀(jì)良文 ,蔣靜坪 .機(jī)器人超聲測(cè)距數(shù)據(jù)的采集與處理 [J].《電子技術(shù) 用》 ,2021.(4) . 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