超声波测距仪资料设计文档

文档编号:JD046    字数:13062,页数:40

摘    要
   
超声波测距技术在社会生活中已有广泛的应用如汽车倒车雷达等，它们测距精度一般较低。目前对超声波高精度测距系统的需求越来越大。为此，本文在了解超声波测距原理的基础上，完成了基于时差测距原理的一种超声波测距系统的硬件设计，其中提出采用单片机内部计数电路可升高计数参考频率，来提高系统的测距精度。
    为了进一步提高系统测量精度和系统稳定性，在硬件上尽是少采用分立元件，主要采用集成芯片设计。从而提高了系统计时的可靠性。在软件上采用无源带通滤波器滤除探头以及环境所带来的干扰信号。采用压电式超声波换能器，使用AT89C51单片机作为控制器，完成了超声波测距仪的软硬件设计。采用C语言和汇编语言混合编程的方法，实现了测量结果的温度补偿和显示。经系统调试可看出，LED数码显示清晰稳定，测量结果稳定可靠，测距仪最大误差不超过1cm。
  
关键字: 超声波，超声测距，超声波探头，带通滤波器
目 录

摘    要 ...................................................................1
Abstract....................................................................3
第1章绪论 .................................................................5
1.1研究背景与意义...........................................................5
1.2本领域研究的历史与现状...................................................6
1.3文档研究内容和章节安排 ..................................................7
第2章超声波测距系统的工作原理..............................................7
2. 1超声波介绍 .............................................................7
2.1.1超声波传播的速度 ......................................................8
2.1.2超声波的产生和使用频率.................................................8
2.2超声波探头原理 ..........................................................9
2.3测距原理............................................................... 10
第3章系统硬件设计 ........................................................12
3.1 电路工作原理及设计 ....................................................12
3.2 主要电路设计及主要元器件介绍...........................................14
3.2.1 电源电路 ............................................................14
3.2.2 微处处理器电路 ......................................................15
3.2.3 发射电路.............................................................18
3.2.4 接收电路.............................................................20
3.2.5 电路工作原理........................................................ 21
3.2.6 主要元件参数 ........................................................21
3.2.7 滤波电路 ............................................................22
3.2.8 显示电路 ............................................................26
第4章软件设计 ............................................................29
4.1主程序流程框图 .........................................................29
4.2子程序流程图 ...........................................................30
4.3程序清单................................................................31
第5章误差分析 ............................................................38
总结..................................................................... 39
致谢..................................................................... 40
参考文献.................................................................. 41

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