超声波语音测距仪的设计毕业论文.doc

超声波语音测距仪的设计毕业论文 目录 1 1 2 整体方案设计 3 2.1 方案论证 3 2.2 方案比较 4 3 单元模块设计 5 3.1 各单元模块功能介绍及电路设计 5 3.1.1 电源电路模块设计 5 3.1.2 超声波发射电路设计 7 3.1.3 超声波接收检测电路设计 8 3.1.4 温度检测电路设计 9 3.1.5 语音电路设计 11 3.1.6 显示模块电路设计 12 3.1.7 系统控制模块设计 13 3.2 电路参数的计算及元器件的选择 14 3.2.1 放大电路 14 3.2.2 检测电路 14 3.2.3 显示电路 14 3.3 特殊器件的介绍 15 3.3.1 AT89C51器件介绍 15 3.3.2 LM358器件介绍 17 3.3.3 DS18B20器件介绍 18 3.3.4 ISD2590器件介绍 20 3.3.5 LM386器件介绍 23 3.3.6 LM567器件介绍 24 4 软件设计 26 4.1 软件设计原理及设计所用工具 26 4.2 画出主要软件设计流程框图 27 5 系统的软硬件的调试 30 5.1 调试软件介绍 30 5.1.1 ISIS简介 30 5.1.2 Keil C51简介 30 5.2 硬件调试 31 5.3 软件调试 31 5.3.1 超声波发射电路仿真 31 5.3.2 放大电路仿真 32 5.3.2 超声波测距显示仿真 33 5.4 硬件软件联调 34 6 系统功能、指标参数 35 6.1 系统指标 35 6.2系统功能及指标参数分析 35 7 结论 36 8总结与体会 38 9致谢 39 10参考文献 40 附录 41 附录一 超声波测距电路原理图 41 附录二 程序清单 42 附录三 外文文献 48  1 前言 超声波是指频率在人耳听不见的声波。正常人的听觉可以听到20HZ-20KHZ的声波，低于20HZ的声波称为次声波或亚声波，超过20KHZ的声波称为超声波。超声波是声波大家族中的一员，和可闻声本质上是一致的，它们的共同点都是一种机械振动，通常以纵波的方式在弹性介质内传播，是一种能量和动量的传播形式，其不同点是超声频率高，波长短，在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性。 随着社会的发展，传统的测距方法在很多场合已无法满足人们的需求，例如在井深、液位、管道长度测量等场合，传统的测距方法根本无法完成测量任务。还有在很多要求实时测距的情况下，传统的测距方法也不能很好地完成测量任务。于是一种新的测距方法——非接触测距应运而生。目前，非接触式测距仪常采用超声波、激光和雷达。但激光和雷达测距仪造价偏高，不利于广泛的普及应用，在某些应用领域有其局限性。相比之下，超声波方法具有明显突出的优点： （1）超声波的传播速度仅为光波的百万分之一，并且指向性强、能量消耗缓慢，因此可以直接测量较近目标的距离； （2）超声波对色彩、光照度不敏感，可适用于识别透明、半透明及漫反射差的物体（例如玻璃、抛光体）； （3）超声波对外界光线和电磁场不敏感，可用于黑暗、有灰尘或烟雾、电磁干扰强、有毒等恶劣环境中； （4）超声波传感器结构简单、体积小、费用低、信息处理简单可靠，易于小型化与集成化,并且可以实时控制。 超声波用于非接触测量，是通过计算超声波在被测物体和超声波探头之间的传输时间来测量距离的，对被测目标无损害。而且超声波传播速度在相当大范围内与频率无关．超声波的这些独特优点越来越受到人们的重视。因为这种方法是一种非接触式的测量．使之能够在些特定场合或环境比较恶劣的环境下使用。例如有毒、有腐蚀性化学物质的液面高度或高速公路上快速行 驶的汽车之间距离的测量等。 随着科学技术的快速发展，超声波将在中的应用越来越广。但就目前技术水平来说，人们可以具体利用的技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。展望未来，超声波作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需求，如声纳的发展趋势基本为：研制具有更高定位精度的被动测距声纳，以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要；继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳，实现超远程的被动探测和识别；研制更适合于浅海工作的潜艇声纳，特别是解决浅海水中目标识别问题；大力降低潜艇自噪声，改善潜艇声纳的工作环境。无庸置疑，未来的超声波将与自动化智能化接轨，与其他的集成和融合，形成多。随着的技术进步，将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能，最终发展到具有创造力。在新的世纪里，面貌一新的将发挥更大的作用。超声波测距的原理是：测取超声波从发射地至目的地传输所经过的时间T，通过公式下式求出距离S：S=CT/2 式中，C为超声波传播的速度。超声波传播的速度与环境温度t