毕业设计（论文）-基于单片机的超声波测距仪设计.doc

目录 目录 - 0 - 摘 要 - 1 - Abstract - 2 - 1 绪论 - 3 - 1.1 超声波测距概述 - 3 - 1.2 设计任务和功能要求 - 3 - 2 超声波测距原理 - 5 - 2.1超声波的基础知识 - 5 - 2.1.1超声波的波型及其传播速度 - 5 - 2.1.2 超声波的反射和折射 - 6 - 2.1.3 声波的衰减 - 7 - 2.2 超声波发生器 - 7 - 2.3 压电式超声波发生器原理 - 8 - 2.4 超声波测距原理 - 8 - 3 硬件电路的设计 - 10 - 3.1 芯片选型 - 10 - 3.1.1 单片机AT89C51性能介绍 - 10 - 3.1.2 超声波接收芯片CX20106A性能介绍 - 13 - 3.2 超声波测距系统框架图 - 15 - 3.3 系统硬件电路的设计 - 16 - 3.3.1 单片机系统及显示电路 - 16 - 3.3.2 超声波发射电路 - 17 - 3.3.3 超声波检测电路 - 18 - 4 系统软件设计 - 20 - 4.1主程序设计 - 20 - 4.2 超声波发射子程序和超声波接收中断程序 - 21 - 4.3 LED动态显示程序 - 21 - 5 系统调试及误差分析 - 24 - 5.1 调试 - 24 - 5.2 性能分析 - 24 - 5.3 误差分析 - 24 - 5.3.1发射接收时间对测量精度的影响分析 - 25 - 5.3.2测量环境对测量精度的影响分析 - 25 - 5.3.3超声波波束对探测目标的入射角的影响 - 26 - 6 结束语 - 27 - 致 谢 - 28 - 参考文献 - 29 - 附录1：超声波测距系统电路图 - 30 - 附录2：程序清单 - 31 - 摘 要 随着科技的发展，非接触式距离测量在工业中有了广泛应用。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，在测量精度方面也能达到工业实用的要求。全文主要有以下五个部分： 第一部分为绪论，简述了超声波测距的发展状况，提出了本研究的研究思路、研究方法和研究意义。 第二部分讲述了一些超声波的基础知识及超声波测距的原理。 第三部分是超声波测距系统的硬件设计用各使用硬件的性能介绍。 第四部分为系统软件部分的设计。 第五部分描述了系统的调试过程，并形成了结论，并指出了研究的不足。 关键词 超声波、单片机、AT89C51、CX20106A Abstract With the development of technology, non-contact distance measurement in a wide range of industrial applications. Because of the strong points of ultrasonic energy consumption has been slow, medium transmission distance, which is frequently used in ultrasonic distance measurement, such as the range finder and level measurement, and so can be achieved by ultrasound. Ultrasonic detection often use relatively rapid, convenient and calculation is simple and easy to real-time control, the measurement accuracy can be achieved industrial practical requirements. The full text of the following five major components: Introduction to the first part, Ultrasonic Ranging outlined the development of the proposed ideas of this study, methods and significance. The second part on the basis of a number of ultrasonic ranging knowledge and the principles of ultrasound. The third part is Ult