【正文】 且在測量精度方面能達(dá)到工業(yè)實用的要求，隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，超聲波的應(yīng)用將越來越廣。在今后的學(xué)習(xí)工作中，我將銘記恩師對我的教誨和鼓勵，盡自己最大的努力取得更好的成績。,39。,39。}。 //溫度變量uchar bdata flag。,39。,39。,39。中北大學(xué)畢業(yè)論文 32致 謝本文研究工作是在我的導(dǎo)師張志通老師的精心指導(dǎo)和悉心關(guān)懷下完成的，從開題伊始到論文結(jié)束，我所取得的每一個進(jìn)步、編寫的每一段程序都無不傾注著導(dǎo)師辛勤的汗水和心血。靈活的運(yùn)用超聲波換能集成電路作為超聲波的接收電路，在討論了超聲波測距原理、硬件電路實現(xiàn)和軟件設(shè)計方法基礎(chǔ)上，完成了超聲波測距的設(shè)計要求。cm=7610。 y=Read_Temperature()。 //讀完兩個字節(jié)后復(fù)位 write(0xCC)。同時由于電路的測量距離有限最遠(yuǎn)為 5 米，當(dāng)測量距離超出 5 米時，接收探頭就不能檢測回波，即不能產(chǎn)出外部中斷更不可能關(guān)閉定時器。EA=1。i29。 count=0。TR0=1。i++)delay1ms()。j255。中北大學(xué)畢業(yè)論文 23第 4 章 軟件設(shè)計和測量結(jié)果分析 系統(tǒng)軟件設(shè)計系統(tǒng)程序結(jié)構(gòu)：(1)DS18B20溫度傳感器接口模塊，分為初始化程序、寫入命令以及讀取子程序等部分；(2)基于 YB1602 的顯示模塊，分為初始化子程序、寫入子程序以及顯示子程序；(3)溫度補(bǔ)償與距離計算模塊、分為超聲波發(fā)送控制程序、接收處理程序、溫度補(bǔ)償子程序等；(4)本次設(shè)計使用 C 語言編寫程序，C 語言相比匯編有許多的優(yōu)勢；編譯器使用Keil Version2 進(jìn)行程序編譯，Keil 功能強(qiáng)大使用方便。使用時，可將 P0 與 LCD 的數(shù)據(jù)線相連，P2 口與 LCD 的控制線相連，如圖所示。 輸入為低電平時，輸出為高電平。靜態(tài)掃描顯示編程容易，顯示比較清晰，亮度一般較高。問題 3 動態(tài)掃描顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一。綜合課題的實際要求由數(shù)碼管，通過單片機(jī)編程實現(xiàn)顯示，表示距離的 XXXcm 數(shù)值。?Ui電路的電壓放大倍數(shù)為: (35)23RUAiuf???利用反相比例放大器可實現(xiàn)對交直流輸入信號的放大，且電路結(jié)構(gòu)簡單，只需要調(diào)節(jié) 和 阻值即可實現(xiàn)調(diào)節(jié)電壓放大倍數(shù)。所以需要一個前置放大電路將這一微小交變電壓信號充分放大，同時考慮可能出現(xiàn)干擾信號，放大有用信號的同時加入濾波電路，驅(qū)動后面的比較器輸出電位跳變，作為確定接收到的時刻。測距誤差主要來源于以下幾個方面：（1）超聲波波束對探測目標(biāo)的入射角 的影響；?（2）超聲波回波聲強(qiáng)與待測距離的遠(yuǎn)近有直接關(guān)系，所以實際測量時，不一定是第一個回波的過零點(diǎn)觸發(fā)；（3）超聲波傳播速度對測距的影響。本系統(tǒng)采用間斷多脈沖發(fā)射，系統(tǒng)自動識別被測距離遠(yuǎn)近，設(shè)置發(fā)射脈沖個數(shù)。此外，所發(fā)射的超聲波應(yīng)盡量單純，即發(fā)射波的各個振動應(yīng)近似為同一頻率的振動，以便接收時可采用帶通濾波器消除干擾和每次都接收到同一個振動波峰。為節(jié)省硬件考慮，顯示電路采用動態(tài)掃描顯示。分析了超聲波測距的基本原理，并在此基礎(chǔ)上給出了測距的幾種常用方法以及傳感器指向角、工作頻率、環(huán)境溫度、發(fā)射脈沖寬度和測量盲區(qū)對超聲測距精度的影響。由圖 28 可見，從 b 點(diǎn)以后，接收的信號低于閩值，相當(dāng)于測距的遠(yuǎn)限。不同的檢測儀阻塞程度不一樣。s(32 個 40KHz 方波脈沖) 的發(fā)射脈沖寬度，作為發(fā)射信號后的接收信號。 （系統(tǒng)中應(yīng)用該式進(jìn)行溫度補(bǔ)償）如果為了進(jìn)一步提高測量精度，本設(shè)計中將根據(jù)需要利用軟件方式增加角度補(bǔ)償?shù)脑O(shè)計： 。表 25 傳感器特性參數(shù)表型號 UCMT40K1 UCMR40KQ結(jié)構(gòu) 開放式 開放式使用方式 發(fā)射 接收中心頻率 ZKH140?ZKH138?頻帶寬 靈敏度 ubardBVubardBV6?聲壓 )(1Pa? )1min(7r?指向角 o75o80容量 pF%20?pF%25? 超聲波測距的原理超聲波測距方法主要有三種：1）相位檢測法：精度高，但檢測范圍有限；2）聲波幅值檢測法：易受反射波的影響；3）渡越時間法：工作方式簡單，直觀，在硬件控制和軟件設(shè)計上都容易實現(xiàn)，其原理為：檢測從發(fā)射傳感器發(fā)射的超聲波經(jīng)氣體介質(zhì)傳播到接收傳感器的時間 t，這個時間就是渡越時間，然后求出距離 l。A壓電晶片B中北大學(xué)畢業(yè)論文 9 超聲波傳感器選擇超聲波傳感器有多種結(jié)構(gòu)形式，可分成直探頭(接收縱波)、斜探頭(接收橫波)、表面波探頭( 接收表面波) 、收發(fā)一體式探頭、收發(fā)分體式雙探頭等。這樣，超聲傳感器才有較高的靈敏度。這種超聲傳感器需要的壓電材料較少，價格A壓電晶片B中北大學(xué)畢業(yè)論文 8低廉，且非常適用于氣體和液體介質(zhì)中。其具有下列的特性:把這種材料置于電場之中，它就產(chǎn)生一定的應(yīng)變。電聲型主要有: 。其原理是超聲波傳感器發(fā)射一定頻率的超聲波，借助空氣媒質(zhì)傳播，到達(dá)測量目標(biāo)或障礙物后反射回來，經(jīng)反射后由超聲波接收器接收脈沖，其所經(jīng)歷的時間即往返時間，往返時間與超聲波傳播的路程的遠(yuǎn)近有關(guān)。本次設(shè)計超聲波傳感器采用電氣方式中的壓電式　超聲波傳感器分機(jī)械方式和電氣方式兩類，它實際上是一種換能器，在發(fā)射端它把超聲波換能器，它是利用壓電晶體的諧振來工作的。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動型等；機(jī)械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等。(2)超聲波的衰減超聲波在一種介質(zhì)中傳播，其聲壓和聲強(qiáng)按指數(shù)函數(shù)規(guī)律衰減。超聲波技術(shù)是通過超聲波的產(chǎn)生、傳播以及接收的物理過程完成的。汽車行進(jìn)時 LCD 顯示環(huán)境溫度，當(dāng)?shù)管嚂r，發(fā)射和接收電路工作，經(jīng)過 AT89C51 數(shù)據(jù)處理將距離也顯示到 LCD 上，如果距離小于設(shè)定值時，報警電路會鳴叫，提醒司機(jī)注意車距。本系統(tǒng)設(shè)計此部分電路時采用一級放大和帶通濾波電路，中心頻率 4OKHz 左右，放大濾波電路均采用了高速精密運(yùn)算放大器 TL082，輸出信號大約在 5V 左右。中北大學(xué)畢業(yè)論文 2超聲波測距電路可以由傳統(tǒng)的模擬或者數(shù)字電路構(gòu)建，但是基于這些傳統(tǒng)電路構(gòu)建的系統(tǒng)往往可靠性差，調(diào)試?yán)щy，可擴(kuò)展性差，所以基于單片機(jī)的超聲波測距系統(tǒng)被廣泛的應(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。隨著經(jīng)濟(jì)發(fā)展，電子測量技術(shù)應(yīng)用越來越廣泛，而超聲波測量精確高，成本低，性能穩(wěn)定則備受青睞。軟件程序主要由主程序、預(yù)置子程序、發(fā)射子程序、接收子程序、顯示子程序等模塊組成。正是因為具有這些性質(zhì)，使得超聲波可以用于距離的測量中。畢業(yè)設(shè)計報告（論文） 報告（論文）題目：基于 51 單片機(jī)的超聲波測距 系統(tǒng)設(shè)計 作者所在系部： XXXXXX 作者所在專業(yè)： XXXXXX 作者所在班級： XXXX 作 者 姓 名 ： XXX 作 者 學(xué) 號 ： XXXXXXX 指導(dǎo)教師姓名： XXX 完 成 時 間 ： XXXX 年 X 月 X 日 中北大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書姓 名： XX 專 業(yè)： XXX 班 級： XXX 學(xué)號： XXXXXXXX指導(dǎo)教師： XXX 職 稱： XXXX 完成時間： XXXX 年 X 月 X 日畢業(yè)設(shè)計（論文）題目：基于 51 單片機(jī)的超聲波測距系統(tǒng)設(shè)計設(shè)計目標(biāo)：利用超聲波的指向性強(qiáng)、能量消耗慢、傳播距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，設(shè)計實現(xiàn)生活中很多場合如汽車倒車、機(jī)器人避障、工業(yè)測井、水庫液位測量等需要自動進(jìn)行非接觸測距的工作。超聲波也遵循一般機(jī)械波在彈性介質(zhì)中的傳播規(guī)律，如在介質(zhì)的分界面處發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，在進(jìn)入介質(zhì)后被介質(zhì)吸收而發(fā)生衰減等。溫度測量后送到單片機(jī),通過程序?qū)λ俣冗M(jìn)行校正, 結(jié)合兩者實現(xiàn)超聲波測距的功能。關(guān)鍵詞 AT89C51 超聲波 測距中北大學(xué)畢業(yè)論文 1目 錄摘 要 .......................................................................................................................................1第 1 章 緒論 ...............................................................................................................................1 課題背景及重要意義 ..........................................................................................................1 國內(nèi)超聲檢測發(fā)展綜述 ......................................................................................................1 超聲波測距存在的問題與課題的意義 ..............................................................................2 本文主要研究內(nèi)容 ..............................................................................................................3第 2 章 超聲波測距原理與方法 .................................................................................................5 超聲波簡介 ..........................................................................................................................5 超聲波的三種形式 ......................................................................................................5 超聲波的物理性質(zhì) ......................................................................................................5 超聲波對聲場產(chǎn)生的作用 ..........................................................................................5 超聲波傳感器介紹 ..............................................................................................................6 超聲波測距原理及結(jié)構(gòu) ..............................................................................................6 超聲波傳感器選擇 .......................................................................................................9 超聲波測距的原理 .......................................................................................................9 發(fā)射脈沖寬度 .............................................................................................................10 測量盲區(qū) .....................................................................................................................11 本章小結(jié) ............................................................................................................................12第 3 章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 ....................................................................