基于超声波的距离测量系统的研究及其应用

论文摘要

本文主要研究开发了一种基于单片机微处理器的超声波测距系统。该系统以空气中超声波的传播速度为确定条件,利用反射超声波测量待测距离。本文阐述了系统研制的理论基础,介绍了具体的软硬件设计以及相关的实验情况。超声测距系统的设计以达到高精度小盲区为目的,在介绍超声传感器原理与特性和超声测距系统功能的基础上,提出了系统的总体构成。针对测距系统发射、接收、检测、显示部分的总体设计方案进行了论证,对测距系统的一些主要参数进行了讨论。进一步介绍了单片机AT89S52被应用于系统中,用于完成数据采集,处理以及显示功能。为了提高系统的精度,采取了温度补偿等一系列措施,而且使用硬件电路的设计以减小系统的盲区。同时还进行了相关实验,并对实验结果进行误差分析。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1.引言
• 1.2.超声波检测技术的发展
• 1.3.研究的现状
• 1.3.1.国外研究现状
• 1.3.2.国内研究动态
• 1.4.超声波技术的广泛应用
• 1.5.本章小结
• 第二章 超声波测距技术综述
• 2.1.引言
• 2.2.超声波介绍
• 2.2.1.超声波的类型
• 2.2.2.超声波的基本性质
• 2.2.3.超声波在介质中的传播特性
• 2.3.超声波传感器介绍
• 2.3.1.超声波传感器的原理及结构
• 2.3.2.超声波传感器的种类
• 2.3.3.超声波传感器的特性
• 2.4.超声检测概述
• 2.5.本章小结
• 第三章 超声波测距系统的原理与设计
• 3.1.引言
• 3.2.超声波测距的原理及实现
• 3.3.超声波测距系统的总体方案
• 3.4.超声波测距系统硬件电路设计
• 3.4.1.超声波发射电路设计
• 3.4.2.超声波接收电路设计
• 3.4.3.比较电路
• 3.4.4.测温电路
• 3.4.5.电源电路
• 3.4.6.显示电路
• 3.4.7.AT89S52单片机最小系统
• 3.5.超声波测距系统软件设计
• 3.5.1.系统软件设计总体框图
• 3.5.2.软件程序模块化设计
• 3.6.本章小结
• 第四章 进一步提高超声波测距系统精确度的设计
• 4.1.引言
• 4.2.温度对测距系统的影响
• 4.3."拖尾"对测距系统的影响
• 4.4.其他措施
• 4.5.本章小结
• 第五章 实验结果及误差分析
• 5.1.引言
• 5.2.实验结果
• 5.3.实验结果分析
• 5.4.误差分析
• 5.5.本章小结
• 第六章 结论及展望
• 参考文献
• 发表的论文
• 致谢