TOP31毕业论文_基于AT89C51单片机的超声波测距仪的系统设计.doc文档免费在线阅读

由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播距准空气中传播速度为米秒，由单片机负责计时，单片机使用晶振，所以此系统测量精度理论上可以达到毫米级。

目前比较普遍的测距的原理通过发射具有特征频率的超声波对被摄目标的探测，通过发射出特征频率的超声波•表超声波传播速度与温度关系表河南机电高等专科学校毕业设计论文第章方案论证设计思路测量距离方法有很多种，短距离可以用尺，远距离有激光测距等，超声波测距适用于高精度中长距离测量。

因为超声波在标，例如时的速度为，时的速度为，相差。

因此，需要较高的测量精度时，进行温度补偿是最有效的措施。

对测量精度要求不高时，可认为超声波在空气中的传播速度为。

项目数值温度声速。

时的声波速度，为。

由上式可见，超声波在空气中传播时，受温度影响最大，由表达式可计算出波速与温度的关系，如表所示。

温度越高，传播速度越快，而且不同温度下传播速度差别非常大系式为式中气体定压热容与定容热容的比值，空气为。

气体普适常数，为。

气体势力学温度，与摄氏温度的关系是。

气体相对分子质量，空气为选用河南机电高等专科学校毕业设计论文的晶振，使机器周期为精确的，不会产生累积误差，使定时间达到。

超声波的传播速度并不是固定不变的，传播速度受空气密度温度和气体分子成分的影响，关波的传播速度超声波发射到接收所需时间的半，也就是单程传播时间。

由上式可风，距离的测量精度主要取决于计时精度和传播速度两方面。

计时精度由单片机定时器决定，定时时间为机器周期与计数次数的乘积，可射物发射超声波，并开始计时，超声波在空气中传播到达障碍物后被反射回来，传感器接收到反射脉冲后立即停止计时，然后根据超声波的传播速度和计时时间就能计算出两端的距离。

测量距离为式中超声超声波巨大的能量还可以使人体内的结石做剧烈的受迫振动而破碎。

超声波测距原理超声波是利用反射的原理测量距离的，被测距离端为超声波传感器，另端必须有能反射超声波的物体。

测量距离时，将超声波传感器对准反成许多小雾滴，再用小风扇把雾滴吹入室内，就可以增加室内空气湿度。

这就是超声波加湿器的原理。

对于咽喉炎气管炎等疾病，药品很难血流到打患病的部位。

利用加湿器的原理，把药液雾化，让病人吸入，能够疗效。

利用论研究表明，在振幅相同的条件下，个物体振动的能量与振动频率成正比，超声波在介质中传播时，介质质点振动的频率很高，因而能量很大。

在我国北方干燥的冬季，如果把超声波通入水罐中，剧烈的振动会使罐中的水破碎。

通常用于医学诊断的超声波频率为兆赫。

超声波具有方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远等特点。

可用于测距，测速，清洗，焊接，碎石等。

在医学，军事，工业，农业上有明显的作用。

理出声音。

科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率，它的单位是赫兹。

我们人类耳朵能听到的声波频率为赫兹。

当声波的振动频率大于赫兹或小于赫兹时，我们便听不见了。

因此，我们把频率高于赫兹的声波称为超声波仿真也是本文的个要点，所以特别分出章来详细介绍了程序编译的环境和编译的步骤以及仿真的环境和部分仿真的效果图。

河南机电高等专科学校毕业设计论文第章超声波测距原理超声波简介我们知道，当物体振动时会发计的作用不同而详尽程序亦不同。

第章从整体硬件设计出发，对各部分电路进行了详细说明。

第章先给出了软件设计的整体流程图，并且对关键部分软件设计做了进步的解释。

第章介绍了软件的调试及系统仿真程序编译及系统的原理进行介绍，并提出了提高测距的精度的方案温度补偿，且描述了其具体补偿方式。

第章针对本文采用的设计方案进行了可行性的论证，并得出了系统结构框图。

第章介绍了设计中需要用到的主要器件，且因其在本设计的原理进行介绍，并提出了提高测距的精度的方案温度补偿，且描述了其具体补偿方式。

第章针对本文采用的设计方案进行了可行性的论证，并得出了系统结构框图。

第章介绍了设计中需要用到的主要器件，且因其在本设计的作用不同而详尽程序亦不同。

第章从整体硬件设计出发，对各部分电路进行了详细说明。

第章先给出了软件设计的整体流程图，并且对关键部分软件设计做了进步的解释。

第章介绍了软件的调试及系统仿真程序编译及系统仿真也是本文的个要点，所以特别分出章来详细介绍了程序编译的环境和编译的步骤以及仿真的环境和部分仿真的效果图。

河南机电高等专科学校毕业设计论文第章超声波测距原理超声波简介我们知道，当物体振动时会发出声音。

科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率，它的单位是赫兹。

我们人类耳朵能听到的声波频率为赫兹。

当声波的振动频率大于赫兹或小于赫兹时，我们便听不见了。

因此，我们把频率高于赫兹的声波称为超声波。

通常用于医学诊断的超声波频率为兆赫。

超声波具有方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远等特点。

可用于测距，测速，清洗，焊接，碎石等。

在医学，军事，工业，农业上有明显的作用。

理论研究表明，在振幅相同的条件下，个物体振动的能量与振动频率成正比，超声波在介质中传播时，介质质点振动的频率很高，因而能量很大。

在我国北方干燥的冬季，如果把超声波通入水罐中，剧烈的振动会使罐中的水破碎成许多小雾滴，再用小风扇把雾滴吹入室内，就可以增加室内空气湿度。

这就是超声波加湿器的原理。

对于咽喉炎气管炎等疾病，药品很难血流到打患病的部位。

利用加湿器的原理，把药液雾化，让病人吸入，能够疗效。

利用超声波巨大的能量还可以使人体内的结石做剧烈的受迫振动而破碎。

超声波测距原理超声波是利用反射的原理测量距离的，被测距离端为超声波传感器，另端必须有能反射超声波的物体。

测量距离时，将超声波传感器对准反射物发射超声波，并开始计时，超声波在空气中传播到达障碍物后被反射回来，传感器接收到反射脉冲后立即停止计时，然后根据超声波的传播速度和计时时间就能计算出两端的距离。

测量距离为式中超声波的传播速度超声波发射到接收所需时间的半，也就是单程传播时间。

由上式可风，距离的测量精度主要取决于计时精度和传播速度两方面。

计时精度由单片机定时器决定，定时时间为机器周期与计数次数的乘积，可选用河南机电高等专科学校毕业设计论文的晶振，使机器周期为精确的，不会产生累积误差，使定时间达到。

超声波的传播速度并不是固定不变的，传播速度受空气密度温度和气体分子成分的影响，关系式为式中气体定压热容与定容热容的比值，空气为。

气体普适常数，为。

气体势力学温度，与摄氏温度的关系是。

气体相对分子质量，空气为。

时的声波速度，为。

由上式可见，超声波在空气中传播时，受温度影响最大，由表达式可计算出波速与温度的关系，如表所示。

温度越高，传播速度越快，而且不同温度下传播速度差别非常大，例如时的速度为，时的速度为，相差。

因此，需要较高的测量精度时，进行温度补偿是最有效的措施。

对测量精度要求不高时，可认为超声波在空气中的传播速度为。

项目数值温度声速•表超声波传播速度与温度关系表河南机电高等专科学校毕业设计论文第章方案论证设计思路测量距离方法有很多种，短距离可以用尺，远距离有激光测距等，超声波测距适用于高精度中长距离测量。

因为超声波在标准空气中传播速度为米秒，由单片机负责计时，单片机使用晶振，所以此系统测量精度理论上可以达到毫米级。

目前比较普遍的测距的原理通过发射具有特征频率的超声波对被摄目标的探测，通过发射出特征频率的超声波和反射回接受到特征频率的超声波所用的时间，换算出距离，如超声波液位物位传感器，超声波探头，适合需要非接触测量场合，超声波测厚，超声波汽车测距告警装置等。

由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播距离远，因而超声波可以用于距离测量。

利用超声波检测距离，设计比较方便，计算处理也较简单，并且在测量精度方面也能达到要求。

由于超声波易于定向发射方向性好强度易控制与被测量物体不需要直接接触的优点，是作为液体高度测量的理想手段。

在精密的液位测量中需要达到毫米级的测量精度，但是目前国内的超声波测距专用集成电路都是只有厘米级的测量精度。

通过分析超声波测距误差产生的原因，提高测量时间差到微秒级，以及用温度传感器进行声波传播速度的补偿后，我们设计的高精度超声波测距仪能达到毫米级的测量精度。

目前超声波测距已得到广泛应用，国内般使用专用集成电路根据超声波测距原理设计各种测距仪器，但是专用集成电路的成本较高功能单。

而以单片机为核心的测距仪器可以实现预置多端口检测显示报警等多种功能，并且成本低精度高操作简单工作稳定可靠。

以为内核的单片机系列，其硬件结构具有功能部件齐全功能强等特点。

尤其值得提的是，出位外，还具备个很强的位处理器，它实际上是个完整的位微计算机，即包含完整的位，位，位寻址寄存器口和指令集。

所以，是双的单片机。

位处理在开关决策逻辑电路仿真过程测控等方面极为有效而位处理则在数据采集和处理等方面具有明显长处。

根据设计要求并综合各方面因素，可以采用单片机作为主控制器，它控制发射触发脉冲的开始时间及脉宽，响应回波时刻并测量计数发射至往返的时间差。

利用软件产生超声波信号，通过输出引脚输入至驱动器，经驱动器驱动后推动探头产生超声波超声波信号的接收采用锁相环对放大后的信号进行频率监视和控制。

旦探头接到回波，若接收到的信号频率等于振荡器的固河南机电高等专科学校毕业设计论文有频率此频率主要由值决定，则其输出引脚的电平将从变为此时密码中不能含有非法字符，验证码