【正文】 0 或 60Hz）轉(zhuǎn)換成與超聲波換能器相匹配的高頻交流電信號。與傳統(tǒng)超聲技術(shù)完全不同，新的 超聲技術(shù)具有以下特點：在不破壞媒質(zhì)特性的情況下實現(xiàn)非接觸性測量，環(huán)境適應(yīng)能力強，可實現(xiàn)在線測量。 超聲檢測技術(shù)是利用超聲波在媒質(zhì)中的傳播特性（聲速、衰減、反射、聲阻抗等）來實現(xiàn)對非聲學(xué)量（如密度、濃度、強度、彈性、硬度、粘度、溫度、流速、流量、液位、厚度、缺陷等）的測定。超聲技術(shù)是通過超聲波產(chǎn)生、傳播及接收的物理過程而完成的。近二、三十年 ， 特別是近十年來，由于電子技術(shù)及壓電陶瓷材料的發(fā)展，使超聲檢測技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。超聲波與一般聲波比較，它的振動頻率高，而且波長短，因而具有束射特性，方向性強，可以定向傳播，其能量遠遠大于振幅相同的一般聲波，并且具有很高的穿透能力。 第二節(jié) 超聲波測距 特性 一、 超聲波用于距離測量的優(yōu)勢 由于超聲波頻率較高，沿直線傳播，繞射小，穿透力強，指向性強，傳輸過程中衰減少，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠，遇到雜質(zhì)或分界 面時會產(chǎn)生反射波，因而 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 超聲波經(jīng)常用于距離的測量。它們所產(chǎn)生的超聲波的頻率、功率和聲波特性各不相同，因而用途也各不相同。總體上講，超聲波發(fā)生器可以分為兩大類：一類是用電氣方式產(chǎn)生超聲波，一類是用機械方式產(chǎn)生超聲波。超聲波測距系統(tǒng)，就是為機器人了解其前方、左側(cè)和右側(cè)的環(huán)境而提供一個運動距離信息。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達到工業(yè)實用的要求，因此在移動機器人的研制上 也得到了廣泛的應(yīng)用。本課題的研究是 非常有實用和有商業(yè)價值的。它主要應(yīng)用于倒車雷達、測距儀、物位測量儀、移動機器人的研制、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場等，例如：距離、液位、井深、管道長度、流速等場合。超聲波測距相對其他測距技術(shù)而言成本低廉 ,測量精度較高 ,不受環(huán)境的限制 ,應(yīng)用方便，將它與紅外、灰度傳感器等結(jié)合共同實現(xiàn)機器人尋線和繞障功能。如此廣泛的應(yīng)用使得提高人們對機器人的了解顯得尤為重要。該系統(tǒng)對室內(nèi)有限范圍的距離測量具有較高的精度和可 靠性，最后文中分析了誤差產(chǎn)生的原因及如何對系統(tǒng)進行完善 。進一步介紹了單片機 AT89S52 在系統(tǒng)中的應(yīng)用，分析了系統(tǒng)各部分的硬件及軟件實現(xiàn) ， 最后利用測距系統(tǒng)進行驗證。對于測距系統(tǒng)的一些主要參數(shù)進行了討論。該模塊以空氣中超聲波的傳播速度為確定 條件，利用反射超聲波測量待測距離。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達到工業(yè)實用的要求，因此在 測距儀器 的研制上也得到了廣泛的應(yīng)用。 develop more suitable for work in shallow water submarine sonar, especially the shallow underwater target recognition problem。 關(guān)鍵詞： 超聲波 測距 AT89S52 E2PROM 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 2 Abstract With the rapid development of science and technology, ultrasonic sensor will be used more and more , the present level of technology, people can use the specific sensor technology is also very limited, it is a booming and there are unlimited prospects for technical and industrial ahead, the ultrasonic sensor is very important as a new useful tool in all aspects will have a huge space for development, it will be more towards the direction of high positioning accuracy to meet the growing needs of the munity, such as the Audioaccept the basic trends are: development of a higher positioning accuracy of passive ranging sonar, underwater weapons, in order to meet the needs of all covert attacks。隨著傳感器的技術(shù)進步，傳感器將從具有單純判斷功能發(fā)展到具有學(xué)習功能，最終發(fā)展到具有創(chuàng)造力。展望未來，超聲波傳感器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，如聲納的發(fā)展趨勢基本為：研制具有更高定位精度的被動測距聲納，以滿足水中武器實施全隱蔽攻擊的需要；繼續(xù)發(fā)展采用低頻線譜檢測的潛艇拖曳線 列陣聲納，實現(xiàn)超遠程的被動探測和識別；研制更適合于淺海工作的潛艇聲納，特別是解決淺海水中目標識別問題；大力降低潛艇自噪聲，改善潛艇聲納的工作環(huán)境。 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 1 基于 AT89S52 單片機的聲波測距儀設(shè)計 摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，超聲波將在傳感器中的應(yīng)用越來越廣。但就目前技術(shù)水平來說，人們可以具體利用的傳感技術(shù)還十分有限，因此，這是一個正在蓬勃發(fā)展而又有無限前景的技術(shù)及產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。無庸置疑，未來的超聲波傳感器將與自動化智能化接軌，與其他的傳感器集成和融合，形成多傳感器。在新的世紀里，面貌一新的傳感器將發(fā)揮更大的作用。 continue to develop the use of lowfrequency line spectrum detection of submarine towed array sonar, ultralongrangepassive detection and identification。 effort to reduce the submarine from the noise and improve the working environment of submarine is no doubt that the future automation of ultrasonic sensors and intelligent integration with other sensor integration and fusion, the formation of technological advances in sensors, sensor development from a simple function to determine a learning function and, ultimately, to be the new century, new look of the sensor will play a bigger role. Key words: Ultrasonic Wave Distance Measuring AT89S52 E2PROM 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 3 目 錄 前 言 ............................................................................................................................................. 1 第一章 超聲波測距概述 ...................................................................................................... 2 第二節(jié) 超聲波檢測的發(fā)展 .................................................................................................. 2 第二節(jié) 超聲波測距特性 ...................................................................................................... 2 一、超聲波用于距離測量的優(yōu)勢 ................................................................................... 2 二、超聲波檢測技術(shù) ....................................................................................................... 3 第二章 超聲波測距原理 ...................................................................................................... 4 第一節(jié) 超聲波發(fā)生器 ............................................................................................................ 4 第二節(jié) 壓電式超聲波發(fā)生器原理 ........................................................................................ 5 第三節(jié) 超聲波測距原理 ........................................................................................................ 5 第三章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及硬件設(shè)計 ............................................................................................... 6 第一節(jié) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) .................................................................................................................... 6 第二節(jié) 系統(tǒng)設(shè)計 .................................................................................................................... 7 一、單片機電路及主程序 ............................................................................................... 7 二、測距電路及程序 ..................................................................................................... 10 三、顯示電路及程序 ..................................................................................................... 13 四、數(shù)據(jù)存儲電路及程序 ............................................................................................. 17 第四章 系統(tǒng)試驗結(jié)果與誤差分析 .....