【正文】 的時間差測距法。超聲波作用于介質(zhì)后，在介質(zhì)中產(chǎn)生聲弛豫過程，聲弛豫過程伴隨著能量在分子各自電度間的輸運(yùn)過程，并在宏觀上表現(xiàn)出對聲波的吸收（見聲波）。上述裝置稱為超聲顯微鏡。譬如，鼓面經(jīng)敲擊后，它就上下振動，這種振動狀態(tài)通過空氣媒質(zhì)向四面八方傳播，這便是聲波。 在單片機(jī)應(yīng)用中，可靠性是首要因素，為了擴(kuò)大單片機(jī)的應(yīng)用范圍和領(lǐng)域，提高單片機(jī)自身的可靠性是一種有效方法。單片機(jī)在出現(xiàn)時， Intel 公司就給其單片機(jī)取名為嵌入式微控制器（ embedded microcontroller）。因而在工業(yè)測控領(lǐng)域中，單片機(jī)系統(tǒng)是最理想的控制系統(tǒng)。展望未來，超聲波作為一種新型的非常重要有用的工具在各方面都將有很大的發(fā)展空間，它將朝著更加高定位高精度的方向發(fā)展，以滿足日益發(fā)展的社會需求。制作基于單片機(jī)的超聲波測距儀，需要以超聲波技術(shù)為基礎(chǔ)的外圍超聲波收發(fā)電路，以及以單片機(jī)技術(shù)為核心的主控制器。 關(guān)鍵詞： 超聲波，測距，補(bǔ)償，模塊 金陵科技學(xué)院學(xué) 士學(xué)位論文 Abstract IV DESIGN OF ULTRASONIC RANGING BASED ON SINGLECHIP Abstract Ultrasonic ranging is so quick and useful,it can be easy to translationed and be controled on can learn much about singlechip during the design of Ultrasonic ranging base on singlechip. The system is made up by singlechip part,send and receive part,LCD part and temperature detective the helping of smallest system and puter,the product which can detective the distance from 5cm to 200cm es error is only %. The system can help you take a good learning about the other hand,the system can be used in many environment by its practicality. Key words: Ultrasonic, Ranging, temperature detective 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 1 章 緒論 1 第 1 章 緒論 課題的背景和意義 課題的背景 隨著科技的迅猛發(fā)展越來越多科技成果被廣泛的運(yùn)用到人們的日常生活當(dāng)中 ,給我們的生活帶來了諸多方便。 C51 V7版增強(qiáng)功能介紹 ................................................................. 錯誤 !未定義書簽。 畢 業(yè) 設(shè) 計 （ 論 文 ） 設(shè)計 (論文 )題目 ： 基于單片機(jī)的超聲波測距報警器設(shè)計 —— 硬件設(shè)計 學(xué)生姓名 ： 張曉燕 指導(dǎo)教師 ： 王君 二級學(xué)院 ： 龍蟠學(xué)院 專 業(yè) ： 通信工程 班 級 ： M09 通信工程（專轉(zhuǎn)本） 學(xué) 號 ： 0921415016 提交日期 ： 2020 年 05 月 14 日 答辯日期 ： 2020 年 05 月 21 日 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 目錄 I 目 錄 摘 要 ...................................................................................................................................... III Abstract ........................................................................................................................................... IV 第 1章 緒論 .................................................................................................................................... 1 ................................................................................................................... 1 ................................................................................................................ 1 ................................................................................................................ 1 ..................................................................................................... 1 .............................................................................................................................. 2 第 2章 單片機(jī) ................................................................................................................................. 3 ......................................................................................................... 3 ................................................................................................................ 3 ............................................................................................................ 3 ............................................................................................................ 4 ......................................................................... 錯誤 !未定義書簽。 ....................................................................................... 錯誤 !未定義書簽。本設(shè)計的產(chǎn)品也能在實(shí)際生活中有很廣泛的應(yīng)用。 課 題的意義 通過本課題可以幫助學(xué)習(xí)理解單片機(jī)和超聲波這兩種時下發(fā)展最快的技術(shù)。目前對超聲波高精度測距系統(tǒng)的需求越來越大。金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 2 章 單片機(jī) 3 第 2 章 單片機(jī) 單片機(jī)原理及應(yīng)用 單片機(jī)原理 單片機(jī)又稱單片微控制器 ,它不是完成某一個邏輯功能的芯片 ,而是把一個計算機(jī)系統(tǒng)集成到一個芯片上 ,大大縮短了系統(tǒng)內(nèi)信號傳送距離，從而提高了系統(tǒng)的可靠性及運(yùn)行速度。以解決復(fù)雜系統(tǒng)計算和高速數(shù)據(jù)處理的仍然是巨型機(jī)在起作用，故而，巨型機(jī)在目前在朝高速及處理能力的方向努力。單片機(jī)的技術(shù)進(jìn)步狀況表現(xiàn)在以下幾方面：內(nèi)部結(jié)構(gòu)的進(jìn)步 ；功耗、封裝及電源電壓的進(jìn)步 ； 工藝上的進(jìn)步 。所謂振動是指物質(zhì)的質(zhì)點(diǎn)在其平衡位置附近進(jìn)行的往返運(yùn)動。把從換能器發(fā)出的超聲波經(jīng)聲透鏡聚焦在不透明試樣上，從試樣透出的超聲波攜帶了被照部位的信息（如對聲波的反射、吸收和散射的能力），經(jīng)聲透鏡匯聚在壓電接收器上，所得電信號輸入放大器，利用掃描系統(tǒng)可把不透明試樣的形象顯示在熒光屏上。 基礎(chǔ)研究。 超聲波測距原理 超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。因而在工業(yè)測控領(lǐng)域中，單片機(jī)系統(tǒng)是最理想的控制系統(tǒng)。接收器是利用壓力傳感器所采用的壓電效應(yīng)的原理，即在壓電元件上施加壓力，使壓電元件發(fā)生應(yīng)變，則產(chǎn)生一面為 “+”極，另一面為 “”極的 40kHz 正弦電壓。而超聲波傳播的速度與彈性介質(zhì)的種類和狀況關(guān)系極大，通常說的聲速每秒340米，其傳播介質(zhì)是 15℃的標(biāo)準(zhǔn)空氣。采用到聲速不是標(biāo)準(zhǔn)室溫下到 344m/s,而是通過溫度傳感器測得外界到溫度，再根據(jù)公式（ 2）換算出此溫度下的聲速，這樣可以有效到控制系統(tǒng)誤差。 LM386可使用電池為供應(yīng)電源，輸入電壓范圍可由 4V~12V，無作動時僅消耗 4mA 電流，且失真小。 1 2 3 4 5 6 7 8J3 5 2 7 4 6 0 8 1 9R547R62 2 0 kR72 2 0 kC 1 53 .3 u FC 1 63 .3 u FC 1 44 7 u FL S 2S P E A K E RC91nF 圖 53 超聲波接收電路 實(shí)驗(yàn)證明， 使用 CX20206A 集成電路對接收探頭受到的信號進(jìn)行放大、濾波。 4 腳：接地端。 2. 脈沖串通過超聲波發(fā)射換能器發(fā)出超聲波。 系統(tǒng)實(shí)物圖 圖 54 系統(tǒng)實(shí)物圖 圖 54 中，左下方是 1602 液晶顯示模塊 ； 左上方是 89S52 單片機(jī) ；右上方是超聲波發(fā)射電路，主要芯片為 386 功率放大芯片；右下方為超聲波接收電路，主要芯片為 20206金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn) 16 紅外接收芯片。測距誤差主要來源于以下幾個方面： 超聲波發(fā)射與接收探頭與被測點(diǎn)存在一定的角度，這個角度直接影響到測量距離的精確值。 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn) 17 圖 56 測試裝置示意圖 圖 56 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)過單片 機(jī)處理程序處理在顯示電路上顯示。 所以本設(shè)計的可測距離為 5~200cm， 但是 最佳測量距離為 10~100cm。 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)器人超聲測距數(shù)據(jù)的采集與處理 [J].《電子技術(shù) 用》 ,2020.(4) . [2] 董峰 ,許水源 .一種高精度超聲波測距處理方法 [J].廈門大學(xué)學(xué)報 (自然科學(xué)版 ),1998,