超声波测距_可编辑.docVIP

等级:

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湖南工程学院应用技术学院

课程设计

课程名称

单片机原理及应用

课题名称

超声波测距系统

专业

xxxxx

班级

xxxx

学号

xxxxxxxxxx

姓名

xxxxxxx

指导老师

xxxx

2017年6月9日

湖南工程学院应用技术学院

课程设计任务书

课题名称

超声波测距系统

姓名

xx

专业

xxx

班级

xxx

学号

xxxxx

指导老师

赵葵银

课程设计时间

2017年5月29日-2017年6月9日

教研室意见

意见：审核人：

一、任务及要求

（1）确定系统设计方案；

（2）进行系统的硬件设计；

（3）完成应用程序设计；

(4)应用系统的硬件和软件的调试。

二、进度安排

第一周：

周一：集中布置课程设计任务和相关事宜，查资料确定系统总体方案。

周二～周三：完成硬件设计和电路连接

周四～周日：完成软件设计

第二周：

周一～周三：程序调试

周四～周五：设计报告撰写。周五进行答辩和设计结果检查。

三、参考资料

1、王迎旭等.单片机原理及及应用.2版.机械工业出版社，2012

2、胡汉才.单片机原理及其接口技术.3版.清华大学出版社，2010.

3、戴灿金.51单片机及其C语言程序设计开发实例.清华大学出版社，2010

目录

TOC\o1-3\h\z\u第一章超声波概述 1

1.1超声波基本理论 1

1.2超声波测距方法与原理 2

第二章系统方案设计 3

2.1总体方案设计 3

2.2单片机系统及显示电路 4

第三章系统软件设计 6

第四章预期达到目标 11

实习总结 12

附录A参考资料 13

附录B程序清单 13

一.超声波概述

1.1超声波基本理论

人类直到第一次世界大战才学会利用超声波，这就是利用“声纳”的原理来探测水中目标及其状态，如潜艇的位置等。40年代末期超声波治疗在欧美兴起，直到1949年召开的第一次国际医学超声波学术会议上，才有了超声治疗方面的论文交流，为超声治疗学的发展奠定了基础。医学上最早利用超声波是在1942年，奥地利医生杜西克首次用超声波技术扫描脑部结构，以后到了60年代医生们开始将超声波应用于腹部器官的探测。1956年第二届国际超声医学学术会议上已有许多论文发表，超声治疗进入了实用成熟阶段。如今，超声波已广泛应用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等，在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。

声波是声音的类别之一，属于机械波，是人们能感觉得到的纵波，频率大小范围为16Hz-20KHz。当声波的频率小于16Hz时就称为次声波，大于20KHz则叫做超声波。其中超声波是种波动形式，它能作为探测和负载信息的载体；超声波也是种能量形式，如果其强度超过一定程度时，它能与传播超声波媒质的相互作用，去影响，甚至破坏后者的状态，性质及结构（用作治疗）。

超声波的反射、折射、衍射、散射在媒质中等传播规律，和可听声波的传播规律没有本质区别。但超声波波长短，达到厘米，甚至达到毫米。

正因为超声波在物理化学方面的独特特性，因此，超声波在许多方面都有广泛的应用。归结起来，超声波主要应用在以下几个方面：

1.1.1.在检验方面的应用

超声波的波长比一般声波要短，具有较好的方向性，而且能透过不透明物质，这一特性已被广泛用于超声波探伤、测厚、测距、遥控和超声成像技术。

而超声波的测距原理：采用了超声波在空气中的传播速度为已知条件，测量的声波在发射后碰到障碍物反射的回来的时间，用发射和接收的时间差确定出发射点至障碍物的实际测量距离。超声波的测距主要应用在倒车提醒、工业现场等距离测量，虽然目前测距量程上能有百米，但测量精度只可以到厘米的数量级。

1.1.2.在超声处理方面的应用

利用超声的机械效应、温热效应、理化效应，可进行超声焊接、钻孔、固体的粉碎、乳化、脱气、除尘、清洗、灭菌、促进化学反应和进行生物学研究等，在工矿业、农业、医疗等各个部门获得了广泛应用。

1.1.3.在基础研究方面的应用

超声学是研究超声的科学，它是声学的一个重要分支。超声学是研究超声的产生、接收和在媒质中的传播规律，超声的各种效应，以及超声在基础研究和国民经济各部门的应用等内容的声学重要分支。机械运动为一种最简单、最一般物质的运动，它较之其他的物质运动和物质的自身结构之间关系非常紧密。超声振动本来就属于种机械运动，因此，利用超声学也是研究物质的结构的一个重要的途径之一。

1.2超声波测