超聲波測距的畢業(yè)設(shè)計開題報告

1、<p>　　大學(xué)畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告</p><p>　題目名稱基于單片機(jī)的超聲波測距儀</p><p>　學(xué)生姓名專業(yè)班級學(xué)號</p><p>　選題的目的和意義：超聲波測距是一種利用聲波特性、電子計數(shù)、光電開關(guān)相結(jié)合來實現(xiàn)非接觸式距離測量的方法。由于超聲波指向性好,能力消耗緩慢,在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn),因而超聲波經(jīng)常被用于距離的測量,利用超聲波檢測

2、距離設(shè)計比較簡單,計算處理也比較簡單,并且在測量精度方面也能達(dá)到日常使用要求。超聲波是一種頻率在20khz以上的聲波，作為一種特殊的聲波，同樣具有聲波傳輸?shù)幕疚锢硖匦裕悍瓷洹⒄凵?、干涉、衍射和散射，與物理聯(lián)系緊密，應(yīng)用靈活。并且更適合于高溫、高粉塵、高濕度和強(qiáng)電磁干擾等惡劣環(huán)境下工作。無論從精度還是可靠性方面，超聲波測距都做得比較好。利用超聲波測距往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制。具有廣泛的應(yīng)用前景。</p>

3、<p>　二、研究概況及發(fā)展趨勢綜述歷史上使用超聲波來測量距離是從第二次世界大戰(zhàn)時海軍的聲納技術(shù)的發(fā)展開始。聲納是一種利用聲波在水下測定目標(biāo)距離和運動速度的儀器。經(jīng)過幾個世紀(jì)，科學(xué)家們對此反復(fù)研究，最終發(fā)現(xiàn)了超聲波的原理。超聲波測距應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域，如工業(yè)自動控制，建筑工程測量和機(jī)器人視覺識別等方面。超聲波作為一種檢測技術(shù)，采用的是非接觸式測量，由于它具有不受外界因素影響，對環(huán)境有一定的適應(yīng)能力，且操作簡單、測量精度高等

4、優(yōu)點而被廣泛應(yīng)用。這些特點可使測量儀器不受被測介質(zhì)的影響，大大解決了傳統(tǒng)測量儀器存在的問題，比如，在粉塵多情況下對人引起的身體接觸傷害，腐蝕性質(zhì)的被測物對測量儀器腐蝕，觸電接觸不良造成的誤測等。此外該技術(shù)對被測元件無磨損，使測量儀器牢固耐用，使用壽命加長，而且還降低了能量耗損，節(jié)省人力和勞動的強(qiáng)度。因此，利用超聲波檢測既迅速、方便、計算簡單，又易于實時控制，在測量精度方面能達(dá)到工業(yè)實用的要求。然而超聲波測距在實際應(yīng)用也有很多局限性。由于

5、超聲波在傳播過程中，聲壓會隨距離的增大而呈指數(shù)規(guī)律衰減，遠(yuǎn)目標(biāo)的回波信號幅度小、信噪比低，用固定閥值的比較器檢測回波，可能導(dǎo)致越過門檻的時間前后</p><p>　三、研究目標(biāo)、研究內(nèi)容和擬解決的關(guān)鍵問題研究目標(biāo)：本設(shè)計主要采用MCS-51系列單片機(jī)作為主控芯片，能夠?qū)崿F(xiàn)超聲波測距，數(shù)據(jù)顯示，參數(shù)設(shè)置等功能。研究內(nèi)容:根據(jù)以上設(shè)計需要，系統(tǒng)擬采用以下技術(shù)方案，系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖如下圖所示。圖1 系統(tǒng)方框圖 本系統(tǒng)可

6、以通過超聲波模塊測量系統(tǒng)到障礙物之間的距離并用數(shù)碼管顯示出來，用戶還可以通過按鍵設(shè)置下限報警距離，假如測量的距離低于設(shè)置的報警值則通過蜂鳴器發(fā)聲提醒用戶超出允許范圍。擬解決的關(guān)鍵問題:1、完成鍵盤的設(shè)計，分配好各個按鍵輸入對應(yīng)單片機(jī)各口的控制信息；2、完成數(shù)碼管顯示電路的設(shè)計，實現(xiàn)具體的控制、提示信息的顯示；3、完成超聲波測距電路的設(shè)計，使其能夠準(zhǔn)確測量距離；</p><p>　四、研究的基本思路和方法、技術(shù)路線

7、、實驗方案及可行性分析研究的基本思路和方法：1、確定硬件系統(tǒng)的設(shè)計方案：（1）、根據(jù)系統(tǒng)的功能要求確定選用的元器件；（2）、分配單片機(jī)各個P口地址，以連接對應(yīng)的元器件，方便控制；（3）、利用DXP軟件構(gòu)建系統(tǒng)的硬件圖；2、確定軟件部分的設(shè)計方案:（1）、確定各部分模塊對應(yīng)要實現(xiàn)的功能，并根據(jù)連接圖寫出對應(yīng)程序中對應(yīng)的控制信息，便于軟件編寫；（2）、用keil軟件編寫程序，對應(yīng)各模塊功能模塊化編寫，便于程序的檢查和調(diào)試；3、利用keil軟

8、件生成hex文件，用PROTEL軟件繪制電路圖4、依照電路圖，在電路板上焊接各元件，完成系統(tǒng)實物設(shè)計；5、將焊好的電路板反復(fù)進(jìn)行硬件調(diào)試和系統(tǒng)整體調(diào)試，直到實現(xiàn)系統(tǒng)要求的預(yù)定功能。技術(shù)路線、實驗方案及可行性分析：1、設(shè)計用到的設(shè)備和軟件：主要設(shè)備：電腦、單片機(jī)燒寫器軟件：DXP軟件、keil軟件2、利用學(xué)習(xí)過的模擬電子技術(shù)、數(shù)字電路技術(shù)、單片機(jī)原理與應(yīng)用等知識，了解超聲波測距的原理，并選用合適的元器件和系統(tǒng)設(shè)計方案。五、進(jìn)度計劃第1--