【正文】 脈動(dòng)成分濾掉，輸出比較平滑的直流電壓，但當(dāng)電網(wǎng)電壓或負(fù)載電流發(fā)生變化時(shí)，濾波器輸出的直流電壓的幅度也將隨之變化，在要求比較高的電子電路中這是不符合要求的。以防輸出電壓過(guò)高，所以在輸入端和輸出端之間跨接一個(gè)保護(hù)二極管 V2(IN4007)，其具體作用是在輸入端短路時(shí)使輸入端和地之間的電容 C0 通過(guò)二極管放電，以保護(hù)集成穩(wěn)壓器內(nèi)部調(diào)整管。用 L7805CV為主的電路將 12V 電壓轉(zhuǎn)換 +5V電壓。計(jì)數(shù)器所計(jì)的數(shù)據(jù)就是超聲波所 經(jīng)歷的時(shí)間，通過(guò)換算就可以得到傳感器與障礙物之間的距離。 將（ 3— 2）、（ 3— 3）代入（ 31）中得： XX 理工 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） H=21 vtcos[arctg(HL )] （ ） 其中 ,超聲波的傳播速度 v 在一定的溫度下是一個(gè)常數(shù) (例如在溫度 T=30 度 H=21 vt （ ） 所以 ,只要需要測(cè)量出超聲波傳播的時(shí)間 t,就可以得出測(cè)量的距離 H。聲速確定后，只要測(cè)得超聲波往返的時(shí)間，即可求得距離。超聲波在空氣中的傳播速度為 340m/s，根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間 t，就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物面的距離 s，即：s=340t/2。超聲波傳感器的指向角一般為40 度～ 80度 [5]。但離開(kāi)超聲波傳感器的空間某一點(diǎn)的聲壓是這些子波疊加的結(jié)果（衍射），卻有指向性。如果 R 較小，（如小于 10K）頻率特性曲線變的平滑而且具有放寬的帶寬，同時(shí)靈敏度也隨著降低。因此，超聲波發(fā)射器一定要使用非常接近中心頻率的f0 的交流電壓來(lái)激勵(lì)。 超聲波傳感器的基 本特性分為頻率特性和指向特性。利用逆壓電效應(yīng)能產(chǎn)生超聲波。常見(jiàn)的壓電材料有石英晶體、壓電陶瓷、壓電半導(dǎo)體、高分子壓電材料等，壓電效應(yīng)包括正壓電效應(yīng)和逆壓電效應(yīng)。壓電式超聲波傳感器如圖 。它是介質(zhì)固有的一個(gè)常數(shù)，它的數(shù)值對(duì)超聲波在介質(zhì)中的傳播非常重要，單位為瑞利XX 理工 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） (rayl)。 由物理學(xué)可知，當(dāng)波在界面上產(chǎn)生反射 時(shí)，入射角的正弦之比等于波速之比，當(dāng)入射波和反射波的波型相同時(shí)，波速相同，入射角度等于反射角。由于介質(zhì)的溫度、壓強(qiáng)和流速等狀態(tài)參量的變化都會(huì)引起響應(yīng)的聲速變化，因此出現(xiàn)了超聲溫度計(jì)和超聲流量計(jì)等。如在常溫下，空氣中的聲速約為334m/s，在水中的聲速約為 1440m/s，而在鋼鐵中約為 5000m/s。它是一秒鐘超聲波等相位面通過(guò)的距 離，與介質(zhì)的密度和彈性性質(zhì)有關(guān)。根據(jù)聲波振動(dòng)頻率的范圍，可以分為次聲波、聲波、超聲波和特超聲波。 XX 理工 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 2 超聲波測(cè)距系統(tǒng)的工作原理 超聲波概述 聲音是與人類生活緊密相聯(lián)的一種自然現(xiàn)象，人們對(duì)聲音早有認(rèn)識(shí)，在人們的日常生活中存在 著各式各樣的聲音。比如要測(cè)量有毒或有腐蝕性化學(xué)物質(zhì)的液面高度或高速公路上快速行駛汽車之間的距離。 距離是在不同的場(chǎng)合和控制中需要檢測(cè)的一個(gè)參數(shù)，測(cè)距成為數(shù)據(jù)采集中要解決的一個(gè)問(wèn)題。一是超聲波在空氣中衰減極大，由于測(cè)量距離的不同，造成回波信號(hào)的起伏，使回波到達(dá)時(shí)間的測(cè)量產(chǎn)生較大的誤差；二是超聲波脈沖回波在接收過(guò)程中被極大地展寬，影響了測(cè)距的分辨率，尤其是對(duì)近距離的測(cè)量造成較大的影響。 關(guān)鍵詞： 超聲波；測(cè)距；單片機(jī) XX 理工 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） Abstract With the development of society, the demand on the measurement of distance or length is increasing. It is applied widely by ultrasonic to measure distance,such as cars reversing radar，range finder and level measurement and so of the strong point of ultrasonic, low energy consumption,long distance transporting in media, thus i t is practical and significant to measure distance by ultrasonic. In this paper ,it introduces a system to measure distance by ultrasonic,which is based on the theory is based on the principles of reflection of ultrasonic spreading in the air. The system uses ultrasonic sensors as a detector, and applies MCU and the time difference of ultrosonic spreading in the air to measure the distance. The system consists of the main controller module, ultrasonic transmitter module, ultrasonic receiver module and display module. The MCU I / O port controls ultrasonic transmitter to send 40 KHz ultrasonic, and the reflecting singal is received by the ultrasonic receiver circuit, and it is amplified,and finally,it starts the interruptor of the MCU calculates the time of launch and return of ultrasonic to get the disctance between the ultrasonic generator and the reflective objects. The range of measurement is within four meters,with the blind spot of 2 cm。 本文介紹了一種利用超聲波測(cè)距的系統(tǒng)，該系統(tǒng)是一種基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距系統(tǒng)，它根據(jù)超聲波在空氣中傳播的反射原理，以超聲波傳感器為檢測(cè)部件，應(yīng)用單片機(jī)技術(shù)和超聲波在空氣中的時(shí)間差來(lái)測(cè)量距離。 5 超聲波測(cè)距的誤差分析 .................................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 超聲波接收電路 ........................................................................................................15 顯示電路 ...................................................................................................................18 具體設(shè)計(jì)步驟 .................................................................................................................................20 4 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) ................................................................................................ 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 主要電路具體設(shè)計(jì)及主要元器件介紹 .................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 12~14周：觀察系統(tǒng)仿真結(jié)果，完成仿真調(diào)試。然后調(diào)用超聲波發(fā)生子程序送出一個(gè)超聲波脈沖，為避免超聲波從發(fā)射器直接傳送到接收器引起的直接波觸發(fā)，需延遲 (這也就是測(cè)距器會(huì)有一個(gè)最小可測(cè)距離的原因 )后，才打開(kāi)外中斷 0 接收返回的超聲波信號(hào)。 技術(shù)方案： 一、 硬件設(shè)計(jì) 本系統(tǒng)包括以下幾部分：以單片機(jī)為核心，周圍電路包括顯示電路、超聲波發(fā)射電路、超聲波檢測(cè)接收電路、掃描驅(qū)動(dòng)等。 國(guó)外在提高超聲波測(cè)距方面做了大量的研究，國(guó)內(nèi)的一些學(xué)者也作了大量相關(guān)的研究。同時(shí) 由于超聲波測(cè)距系統(tǒng)具有以上的這些優(yōu)點(diǎn)，因此在汽車倒車?yán)走_(dá)的研制方面也得到了廣泛的應(yīng)用?？稍诓煌h(huán)境中進(jìn)行距離準(zhǔn)確度在線標(biāo)定，可直接用于水、酒、糖、飲料等液位控制，可進(jìn)行差值設(shè)定，直接顯示各種液位罐的 液位、料位高度。 由此可見(jiàn)，對(duì)超聲波測(cè)距的研究具有實(shí)際意義。 超聲波測(cè)距作為一種間接、非接觸式、高精度的距離檢測(cè)方法，具有不易受光、電磁波和粉塵等外界因素干擾，對(duì)被檢測(cè)物無(wú)損害以及聲波傳播速度在相當(dāng)大范圍內(nèi)與頻率無(wú)關(guān)等獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)。對(duì)超聲波測(cè)距系統(tǒng)的具體參數(shù)的要求是死區(qū)距離 100mm 以內(nèi)、測(cè)量距離 100mm1000mm、直徑 16mm、模擬量和 CAN /485 可選、配一個(gè) CAN 的通信界面和恒流源，實(shí)現(xiàn)張力控制。 完成 不少于 20210 英文字符的 英文文獻(xiàn) 翻譯 。 （請(qǐng)?jiān)谝陨舷鄳?yīng)方框內(nèi)打 “√”） 作者簽名： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 年 月 日 XX 理工 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 XX