距的研究计算机测量与控制苏伟，巩壁建超声波测距误差分析传感器技术翟桂荣红外解调器原理与检修家庭电子，本科毕业生毕业设计论文谢辞时光匆匆，转眼间大学四年就快要过去了，回首四年，我们拥有太多的东西，同时也失去太多。不过无论怎样，我觉得我变得更加成熟了，对于明天我拥有了更加多的底气。路走来，若是没有你们的帮助，可能现在我将不是现在的我。千言万语都无法表达我对那些帮助我的人的感谢之情。真是因为你们的存在，我将会有更多的动力，让我在大学四年的时光里能够抛洒我的青春，让我从个懵懂的小孩变成个成熟的大人。在生活上，这是我们班的同学的帮助让我走出段有段难熬的时光，也是你们的个加油让我次又次鼓起勇气向未来挑战，如果没有你们我的世界将会变得片灰暗，谢谢你们陪伴了我四年的时光，我相信我们的友谊定会地久天长在学习上，我要感谢那些帮助过我的老师们，正是你们耐心的讲解，才让我取得今天的成绩，当然在这次的毕业设计中，也是你们次又次的提醒和指导才让我能顺利的完成毕业设计。我觉得我是个幸运的人，能在生活中遇见到你们。再和你们相处的时光里，我能出你们每个人的身上学到我自己身上所没有的东西，真是你们身上的闪光点让我发现自己的不足，也真是这样才不断的激励我勇敢的前进，你们就是我的榜样，虽然现在的我还有许多不足的地方，但是我还想和你们做辈子的朋友，能和你们在起生活我感到很幸福。当然最后我还要感谢我可爱的母校，希望你能培养出更多的人才，让我们的国家变得更加强大。本科毕业生毕业设计论文系统整体电路图系统整体电路图本科毕业生毕业设计论文程序代码超声波测距系统晶振定义显示数据为口定义数码管百位片选定义数码管十位片选定义数码管个位片选定义端口定义超声波输出引脚定义按键存在标志位为不存在,为存在定义外部中断标志位定义中断标志位定义温度正负标示位为正为负本科毕业生毕业设计论文定义实形距离变量定义显示暂存区显示段代码表第位数码管显示段码,带小数点延时写读复位测距部分涵数声明显示函数延时输出个方波函数显示转换装入初值根据温度查表取声速值距离计算函数延时本科毕业生毕业设计论文复位置低电平等待置高电平等待读响应主函数启动显示关闭口标号关总中断停止计数本科毕业生毕业设计论文测距部分开始设定时器工作于位定时计数模式开总中断外部中断下降沿触发方式装初值启动定时器发送测量方波延时，限制最小测量允许中断允许外部中断中断判断是否有收到回波如有则计算判断是否超出测量范围本科毕业生毕业设计论文转换距离溢出处理测量数据显示外部中断服务停止计数关外部中断本科毕业生毕业设计论文定时器中断服务关中断关外部中断关定时未收到回波则显示返回响应值存在,不存在向总线上写个字节写位,位位地写设为低电平，写开始最低位移出延时确保数据送出停止算法，相当于右移位从总线上读取个字节本科毕业生毕业设计论文开始信号恢复延时数据拼装延时复位跳过多传感器识别发读内部字节内容指令读两个字读完两个字节后复位跳过多传感器识别本科毕业生毕业设计论文返回表示未检测到位位个位普通延时函数本科毕业生毕业设计论文,距离计算函数减去限制的初值可调误差值计算距离转换为单程显示函数显示个位，带小数点显示位，无小数点显示位，无小数点关闭数据输出显示显示转换位本科毕业生毕业设计论文位个位装入初值初值装入定时器,用于发射超声波后计数初值限定测量范围多次显示函数本科毕业生毕业设计论文了。超声波传感器结构如下图超声波传感器外部结构图超声波传感器内部结构由于市场上的超声波种类很多，通过我查阅资料，分析了超声波传感器的升压能级和灵敏度的关系后，发现在超声波测量系统中，当频率取得太低，则外界的杂音干扰较多，超声波接收的杂波就多，灵敏度就不高当频率取得太高，在传播的过程中能量损失比较大，虽然分辨力比较高，但是测量距离变短。通过我的综合分析，找到了比较好的频率段。本科毕业生毕业设计论文如下图超声波传感器的升压能级图和图超声波传感器的灵敏度图。图超声波传感器的升压能级图超声波传感器的灵敏度本科毕业生毕业设计论文因此本次设计选用的探头是的收发分体式超声传感器，由支发射传感器和支接收传感器组成，其特性参数如表所示。传感器特性参数表表传感器特性参数表型号结构开放式开放式使用方式发射接收中心频率频带宽灵敏度声压指向角容量通过自己查阅相关资料，了解到要想提高结果的精度就要考虑的更加全面，因此，我又详细的分析了下超声波测距的原理。超声波测距的方法有多种如往返时间检测法相位检测法声波幅值检测法。本设计采用往返时间检测法测距。其原理是超声波传感器发射定频率的超声波，在空气中传播，到达测量目标或障碍物后反射回来，并在超声波接收器中进行频率的比较和筛选，并放大有效信号记录发射和接收的时间差，并通过的计算公式测试传输出距离。当进行距离的测量时，由安装在同水平线上的超声波发射器和接收器完成超声波的发射与接收，并且同时启动定时器进行计数。首先由超声波发射探头向前方发射定频率的超声波并同时启动定时器计时，超声波在空气中传播的途中旦遇到障碍物后就会被反射回来，当然超声波在传播的过程中会有能量的损失，因此在超声波的接收部位就会有超声波放大装置，将有效的超声波信号进行放大，当接收探头收到反射波后就会给负脉冲到单片机使其立刻停止计时。这样，定时器就能够准确的记录下了超声波发射点至障碍物之间往返传播所用的时间。考虑到测量的距离在误差允许的范围内，我们将超声波在常温下空气中的传播速度大约为，所以障碍物到发射探头之间的距离为式因为单片机内部定时器的计时实际上就是对机器周期的计数，而本设计中本科毕业生毕业设计论文时钟频率取，设计数值，则式式式在程序中按式计算距离。单片机最小系统单片机最小系统是其他拓展系统的最基本的基础，单片机最小系统是指个真正可用的单片机最小配置系统即单片机能工作的系统。对于单片机，由于片内已经自带有了程序存储器，所以只要单片机外接时钟电路和复位电路就可以组成了单片机的最小系统了。单片机的最小系统如图所示。图单片机最小系统原理图超声波发射电路通过我的综合分析，用单片机发射组方波脉冲信号，其输出波形稳定可靠，但输出电流和输出功率很低，不能够推动发射传感器发出足够强度的超声信号，所以超声波发射电路是由超声波探头和超声波放大器组成。超声波探头将电信号转换为机械波发射出去，而单片机所产生的的方波脉冲需要进行放大才能将超声波探头驱动将超声波发射出去，所以发射驱动实际上就是个本科毕业生毕业设计论文信号的放大电路，本设计选用芯片进行信号放大，超声波发射电路如图所示图超声波发射电路工作时，由单片机产生的脉冲从口向超声波的发射电路部分发出信号，再经放大电路放大后，驱动超声波探头将超声波发射出去。超声波接收电路设计我们都知道，超声波在传播过程中，能量会衰减的很厉害，此时，超声波接受装置就会受到很大的阻碍。因此，我们还需设计个超声波放大电路，让超声波接收装置在接受微弱的超声波信号时，能将其放大，让超声波接受装置能够识别。超声波接收电路主要是由集成电路芯片电路构成的，芯片电路可以对超声波信号进行放大限幅带通滤波峰值检波整形比较等功能，比较完之后超声波接收电路会输出个低电平到单片机去请求中断，当即单片机停止计时，并开始去进行数据的处理。是块功能很强大的芯片，该芯片的前置放大器具有自动增益控制的功能，当测量的距离比较近时，放大器不会过载而当测量距离比较远时，超声波信号微弱，前置放大器就有较大的放大增益效果。芯片的脚在外接电阻对它的带通滤波器的频率进行调节，而且不用再外接其他的电感，能够很好地避免外加磁场对芯片电路的干扰，而且它的可靠性也是比较高的。芯片电路本身就具有很高的抗干扰的能力，而且灵敏度也比较高，所本科毕业生毕业设计论文以，能满足本设计的要求。超声波接收电路如图所图超声波接启动次模块本科毕业生毕业设计论文设为方式定时允许中断允许中断开启定时器开启总中断,当为零时等待开启计数当为计数并等待关闭计数计算计算及显示模块设计由于计算公式为，可以从中看出如果想要得到具体的距离的值，就只需要得到从超声波发送开始到接收到超声波这个过程中定时器的计数的次数。本设计中，采用了位共阳极连接的数码管显示来显示与障碍物之间的距离，同时数码管与口连接进行动态的段扫描。由于这个距离值是不断变化的，所以，这个数码管的显示的过程是在外部中断发生后才进行的。所以当主程序给超声波发生器发送了信号后，此时中断和定时器就已经被打开，并开始计时了。当超声波接收电路接收了到回波信号的同时时，电路便会产生个低电平到单片机的端口，在单片机检测到该信号后，定时器计时本科毕业生毕业设计论文就将停止，同时定时器的计数的次数将被提取出来，这样就可以得到以为单位的测量的距离值。程序如下算出来是超出测量范围显示本科毕业生毕业设计论文作品展示本科毕业生毕业设计论文设计总结通过这次毕业设计对我来说收获甚多。刚开始的时候毫无头绪，在反复的查阅相关资料的情况下，慢慢的终于有了大概的思路，但是由于超声波测距的课题涉及知识面很广，对于设计菜鸟来说的我，实在是力不从心。但是在三个月的刻苦学习和与老师的帮助下，很快设计有了眉目，我的作品也慢慢步入正轨。三个月的辛苦是值得的，个毕业设计把我整个大学期间的知识都用上了，还让我学到了很多我没接触过的内容，让我受益匪浅，同时也锻炼了我的动手能力，让我对超声波有了更进步的认识。本次毕业设计，虽然已经完成了作品的制作，但是还有很多不完美的地方。经过反复试验，作品还存在较大的误差，通过分析可能是以下原因产生的环境的温度所引起的误差环境温度的影响是本设计在不同的温度条件下测量数据存在误差的主要原因，根据有关资料