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数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计——基于单片机超声波测距系统的设计
数理与信息工程学院
《单片机原理及应用》期末课程设计
题 目： 基于单片机超声波测距系统的设计 专 业： 计算机科学与技术（专升本） 班 级： 计算机081班 姓 名： 阮 程 程 学 号： 08191109 指导老师： 余 水 宝 成 绩：
( 2009.6 )
数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计——基于单片机超声波测距系统的设计
目 录
第1节 引 言……………………………………………………………………………1
1.1 超声波测距系统概述…………………………………………………………2
1.1.1超声波传感器…………………………………………………………2 1.1.2超声波测距的基本原理………………………………………………2 1.2 本设计任务和主要内容………………………………………………………3
1.2.1设计任务………………………………………………………………3 1.2.2主要内容………………………………………………………………3
第2节 系统主要硬件电路设计………………………………………………………4
2.1 方法论证与比较………………………………………………………………4 2.2 单片机系统电路………………………………………………………………5 2.3 单片机硬件电路………………………………………………………………5
2.3.1单片机系统及显示电路………………………………………………5 2.3.2超声波发射电路………………………………………………………6 2.3.3超声波检测接受电路…………………………………………………7
第3节 系统软件设计…………………………………………………………………9 3.1 超声波测距器的算法设计………………………………………………………9 3.2 主程序设计……………………………………………………………………10 3.3 超声波发射和接收子程序……………………………………………………11 3.4 显示子程序……………………………………………………………………14 3.5 超声波测距控制源程序………………………………………………………15
结束语 ………………………………………………………………………………16
参考文献 ……………………………………………………………………………17
数理与信息工程学院《单片机原理及应用》期末课程设计——基于单片机超声波测距系统的设计
基于单片机超声波测距系统的设计
数理与信息工程学院 08计算机专升本 阮程程
指导教师：余水宝
第1节 引 言
18世纪，意大利传教士兼生物学家斯帕兰·扎尼在研究蝙蝠夜间活动时，发现将蝙蝠眼睛蒙上，在伸手不见五指的黑夜里，它仍能穿梭飞行，可是把蝙蝠的双耳塞住，它就会到处瞎撞。原来，蝙蝠飞行时能发出高频率的尖叫，由它特大的耳廓接收回波，来判定出目标或障碍物及其距离。蝙蝠是靠高频率的尖叫来确定障碍物的位置的。蝙蝠尖叫声的声波频率在每秒2万到10万赫兹之间，我们的耳朵对这样频率范围内的声波是听不到的，这样的声波被称之为超声波。蝙蝠发出超声波，然后借助物体反射回来的回声，就能判断出所接近的物体的大小、形状和运动方式。在自然界中除了蝙蝠还有很多其它动物能发出超声波，如海洋中的海豚也具备很强的超声定位本领。
人们正是从自然界生物中获得了灵感，开始了仿生学研究并取得卓著成果。第二次世界大战时，军舰已使用回声探测术来侦察水下的潜艇。50年代，科学家们将超声波探测技术应用到医学上，到70年代以来，以B型超声成像为代表的医学超声诊断技术已经取得了很快的发展。超声诊断由于安全、简单、经济、信息量丰富而受到医学界的特别赏识。现在超声波已广泛应用于无损探伤物位测量测厚测距等领域。
近二、三十年，特别是近十年来，由于电子技术及压电陶瓷材料的发展，使超声检测技术得到了迅速的发展。超声技术是一门以物理、电子、机械、及材料学为基础的通用技术之一。超声技术是通过超声波产生、传播及接收的物理过程而完成的。超声波具有聚束、定向及反射、透射等特性。
超声检测技术是利用超声波在媒质中的传播特性（声速、衰减、反射、声阻抗等）来实现对非声学量（如密度、浓度、强度、弹性、硬度、粘度、温度、流速、流量、液位、厚度、缺陷等）的测定。它的基本原理是基于超声波在介质中传播时遇到不同的界面，将产生反射，折射，绕射，衰减等现象，从而使传播的声时，振幅，波形，频率等发生相应变化，测定这些规律的变化，便可得到材料的某些性质与内部构造情况。目前,超声波测距在各种场合均已经得到广泛的应用，如汽车倒车、海洋测量、物体识别、工业自动控制、建筑工程测量和机器人视觉识别等。
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