【導(dǎo)讀】或撰寫的成果作品。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。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。同時(shí)，完成要求超聲波測(cè)距傳感器的死區(qū)距離。研究超聲波測(cè)距傳感器及其在卷徑測(cè)量中的應(yīng)用。無(wú)論從精度還是可靠性方面，超聲波測(cè)距都做得比較好。超聲波測(cè)距往往比較迅速、方便、計(jì)算簡(jiǎn)單、易于做到實(shí)時(shí)控制。由此可見(jiàn)，對(duì)超聲波測(cè)距的研究具有實(shí)際意義。直接顯示各種液位罐的液位、料位高度。因此超聲波測(cè)距在移動(dòng)機(jī)器人的研究上得到了廣泛的。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

　　

【正文】 轉(zhuǎn)變成熱，從而出現(xiàn)隨距離而逐漸衰減的現(xiàn)象，稱為聲吸收。 溫度對(duì)聲速的影響 在空氣中測(cè)量距離時(shí)， 根據(jù)超聲波測(cè)距公式 L=CT，可知測(cè)距的誤差是由超聲波的傳播速度誤差和測(cè)量距離傳播的時(shí)間誤差引起的。 溫度是影響聲速的主要因素。 超聲波的傳播速度受空氣的密度所影響，空氣的密度越高則超聲波的傳播速度就越快，而空氣的密度又與溫度有著密切的關(guān)系 。 已 知 超 聲 波 速 度 與 溫 度 的 關(guān) 系 如 下 ： () 式中： γ — 氣體定壓熱容與定容熱容的比值 R — 氣體普適常量 M— 氣 體 分 子 量 T — 絕對(duì)溫度 近似公式為： C=C0+T℃ () 測(cè)量距離（ cm） 20 20 61 119 198 誤差 （ cm） 5 0 1 1 2 MRTC /?XX 理工 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 式中： C0 為零度時(shí)的聲波速度 323m/s ； T 為 實(shí) 際 溫 度 (℃ ) 。 對(duì)于超聲波測(cè)距精度要求達(dá)到 1mm 時(shí)，就必須把超聲波傳播的環(huán)境溫度考慮進(jìn)去。例 如當(dāng)溫度 0℃ 時(shí)超聲波速度是 332m/s, 30℃ 時(shí)是 350m/s，溫度變化引起的超聲波速度變化為 18m/s。若超聲波在 30℃ 的環(huán)境下以 0℃ 的聲速測(cè)量 100m 距離所引起的測(cè)量誤差將達(dá)到 5m，測(cè)量 1m 誤差將達(dá)到 5mm。 表 c與溫度有關(guān)系，如溫度變化不大，則可認(rèn)為聲速是基本不變的。如果測(cè)距精度要求很高，則應(yīng)通過(guò)溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右孕Ｕ?。聲速確定后，只要測(cè)得超聲波往返時(shí)間，即可求得距離。在系統(tǒng)加入溫度傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)環(huán)境溫度，可進(jìn)行溫度補(bǔ)償。本文要求精度不高，所以未加測(cè)溫部分，如果要提高精度這里可以增加 DS18B20 測(cè)量環(huán)境溫度模塊，如果想要增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，可在軟硬件上采用抗干擾措施。根據(jù)不同的環(huán)境溫度確定聲速，以提高測(cè)距的穩(wěn)定性和準(zhǔn)確性。 表 聲速 c 與溫度對(duì)應(yīng)表 濕度對(duì)超聲波衰減程度的影響 聲波傳播過(guò)程中，聲壓的幅度由于媒質(zhì)中聲吸收而衰減，聲強(qiáng)隨頻高衰減增加，進(jìn)而濕度對(duì)超聲波衰減程度有一定的影響。 硬件電路引起的時(shí)間誤差 由于收發(fā)電路對(duì)信號(hào) 的處理會(huì)對(duì)回聲時(shí)間產(chǎn)生 y個(gè)固定的延遲時(shí)間從而引出一定的測(cè)量誤差 . 另外，在測(cè)量過(guò)程中測(cè)量的起始位置與探頭的壓電晶片所在位置之間一定的距離，也對(duì)測(cè)量結(jié)果造成一定的誤差，但是這種誤差不隨測(cè)量環(huán)境距離的變化而變化，屬于固定誤差。需要進(jìn)行硬件調(diào)試才會(huì)有所改善，但是不可能完全消除。 實(shí)物圖 溫度 (℃ ) 30 20 10 0 10 20 30 100 聲速（ m/s） 313 319 325 323 338 344 349 386 XX 理工 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） （下載 完整文檔 請(qǐng)聯(lián)系 1096158260） XX 理工 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 6 結(jié)論與展望 隨著社會(huì)的發(fā)展，人們對(duì)距離或長(zhǎng)度測(cè)量的要求越來(lái)越高。超聲波測(cè)距由于其能進(jìn)行非接觸測(cè)量和相對(duì) 較 高的精度，越來(lái)越被人們所重視 。本設(shè)計(jì)的超聲波測(cè)距儀，可以對(duì)不同距離進(jìn)行測(cè)試，并可以進(jìn)行 一定的 誤差分析 。 本文以檢測(cè)距離為目標(biāo)，對(duì)超聲波的工作原理、超聲波測(cè)距主要誤差來(lái)源作了相應(yīng)的分析。針對(duì)精度的要求，提出了帶有溫度補(bǔ)償?shù)某暡ń缑鏅z測(cè)系統(tǒng)，并在軟件和硬件上實(shí)現(xiàn)了該系統(tǒng)。圍繞如何開(kāi)發(fā)基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距系統(tǒng)進(jìn)行了如下的工作： (1)探討了超聲波測(cè)量技術(shù)，分析了超聲波測(cè)距的誤差來(lái)源，提出了系統(tǒng)的總體設(shè)計(jì)思想。 (2)設(shè)計(jì)了以 STC12C2052 單片機(jī)為核心的超聲波界面檢測(cè)系統(tǒng)，該系統(tǒng)具有低成本、高精度、微型化數(shù)字顯示的特點(diǎn)。 (3)在系 統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)的基礎(chǔ)上，對(duì)系統(tǒng)的軟件需要實(shí)現(xiàn)的功能進(jìn)行了分析，設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的主程序流程，分析各個(gè)中斷程序和主程序之間的關(guān)系，用匯編語(yǔ)言和 C 語(yǔ)言逐個(gè)實(shí)現(xiàn)了各自的功能模塊。 由于個(gè)人能力及試驗(yàn)條件有限，我的設(shè)計(jì)還有很多不足之處，系統(tǒng)雖然能實(shí)現(xiàn)基本的功能，但投入使用時(shí)仍需要對(duì)系統(tǒng)作進(jìn)一步的完善和提高： (1)超聲波的測(cè)量距離與環(huán)境直接相關(guān)，由于本設(shè)計(jì)中所用設(shè)定溫度為常溫，故應(yīng)用范圍相對(duì)較小。如果需要擴(kuò)大測(cè)距范圍，可以根據(jù)實(shí)際情況添加更合適的溫度傳感器。 (2)由于受實(shí)驗(yàn)條件的限制，本設(shè)計(jì)未能進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的采集，所有 實(shí)驗(yàn)僅局限于實(shí)驗(yàn)室，這與實(shí)際測(cè)量有一定差距。 (3)超聲波探頭相對(duì)安裝位置的影響，渡越時(shí)間延遲造成的誤差及其他誤差源的存在，從軟件角度，使用一些數(shù)據(jù)處理算法，消除誤差干擾，提高測(cè)量精度。 XX 理工 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 參考文獻(xiàn) [1] 王瑩 .高精度超聲波測(cè)距儀的研究設(shè)計(jì) [D].華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文 ,2021:18 頁(yè) [2] 童峰，許水源等 .一種高精度超聲波測(cè)距處理方法 [J].廈門大學(xué)學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版 ） .1998,34（ 4）： 507512 頁(yè) [3] 林書玉 .超聲波換能器的原理設(shè)計(jì) [M].科學(xué)出版社 ,2021:612 頁(yè) [4] 李茂山 .超聲測(cè)距原理及實(shí)踐技術(shù) [J].實(shí)用測(cè)試技術(shù) .1994,(1)： 1115 頁(yè) [5] 常靜，賀煥林 .減少超聲波測(cè)距儀盲區(qū)的研究 [M].棉花加工技術(shù) ,2021:2223 頁(yè) [6] 江 力 .單片機(jī)原理 [M].清華大學(xué)出版社 ,2021 ： 21150 頁(yè) [7] 房小翠 ,王金鳳編著 .單片機(jī)實(shí)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)技術(shù) [M]. 國(guó)防工業(yè)出社 ,1996:105110頁(yè) [8] 楊素行 .模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)簡(jiǎn)明教程 [M].高等技術(shù)出版社 ,1998： 492541 頁(yè) [9] 陳 杰 ,黃 鴻 .傳感器與檢測(cè)技術(shù) [M].高等教育出版社 ,2021。11413 頁(yè) [10] 常健生 .檢測(cè)與轉(zhuǎn)換技術(shù) [M].機(jī)械工業(yè)出版社 ,1981： 813 頁(yè) [11] 胡瑞，周錫青 .基于超聲波傳感器的測(cè)距報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J].科技信息 .2021,(7):1 58頁(yè) [12] 李光飛 ,李良兒 ,樓然苗 .單片機(jī) C 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kk。 uchar data tt。 uint data delay。 uchar data js=0。 sbit VOUT=P3^2。 //發(fā)出 40KHZ XX 理工 大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） （下載完整程序 請(qǐng)聯(lián)系 1096158260） 致謝 歲月荏苒，四年的大學(xué)生活即將結(jié)束，站在畢業(yè)的門檻上，回首往昔，那一幕幕酸甜苦辣宛在眼前。值此畢業(yè)論文完成之際，我謹(jǐn)向所有關(guān)心、愛(ài)護(hù)、幫助我的人們表示最誠(chéng)摯的感謝與最美好的祝愿。 本設(shè)計(jì)是在周 X 老師的親切關(guān)懷和悉心指導(dǎo)下完成的，從課題的選擇到論文的最終撰寫完成，老師都始終給予我細(xì)心的指導(dǎo) 和不斷的支持。論文的字里行問(wèn)都傾注了導(dǎo)師的關(guān)懷和心血。他嚴(yán)肅的科學(xué)態(tài)度，嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)精神，精益求精的工作作風(fēng)，深深地感染和激勵(lì)著我。 此謹(jǐn)向老師致以誠(chéng)摯的謝意和崇高的敬意。 在課題設(shè)計(jì)過(guò)程中還得到了許多同學(xué)的幫助，正是在老師的大力支持和各位同學(xué)的通力協(xié)助下，我才得以順利完成學(xué)位論文，在此一并表示深深的謝意。 最后，衷心感謝在百忙之中抽出時(shí)間審閱本論文的專家教授。 XXX 2021 年 5 月 23 日