基于51单片机超声波测距仪设计【开题报告】.doc

基于51单片机超声波测距仪设计【开题报告】.doc: .
毕业论文开题报告
电子信息工程
基于51单片机超声波测距仪设计
一、 课题研究意义及现状
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一超声波测距应运而生。超 声波测距仪是根据超声波遇到障碍物反射回来的特性进行测量的。超声波发射器向某一方向 发射超声波，在发射同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来， 超声波接收器收到反射波就立即中断停止计时。通过不断检测产生波发射后遇到障碍物所反 射的回波，从而测出发射超声波和接收到回波的时间差T,然后求出距离L。超声测距是一种 非接触式的检测方式，它不受光线、被测对象颜色等影响。超声波传感器结构简单、体积小、信号 处理可靠，所以检测比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制。在移动机器人、汽车安全、 海洋测量等上得到了广泛的应用。因此，本课题的研究是非常有实用和商业价值。
随着科学技术的快速发展，超声波测距仪的应用将会越来越广，这是一个蓬勃发展而又 有无限前景的技术及产业领域。未来的超声波测距技术将朝着更高精度，更大应用范围，更 稳定方向发展，死角问题也能得到解决。超声波测距仪将其通过51单片机来实现，成本低、 精度高、操作简单、工作稳定可靠，非常适合于短距离测量定位。51单片机为许多控制提供了高度 灵活和低成本的解决办法。充分利用它的片内资源，即可在较少外围电路的情况下构成功能完善的 超声波测距系统，有很大的市场开发潜力。
二、 课题研究的主要内容和预期目标
本课题主要设计一种基于单片机的超声测距系统。该系统以超声波的传播速度为确定条件，利 用发射超声波与反射回波时间差来测量待测距离。课题主要内容包括硬件设计和软件设计。硬件设 计主要包括单片机系统，超声波发射电路、超声波检测接收电路、数码管显示电路等。软件部分拟 采用单片机C语言编程，便于维护和修改，主要是利用中断完成信号发射和接受中间所耗时间的计 算，并进行相关的数据处理以得到准确的距离。本课题要求测量精确、可靠、显示正确。
三、 课题研究的方法及措施
先通过上网、图书馆等各种途径，搜索与本课题相关的资料进行大量的阅读，从而从整体上对 这个课题进行认识。然后根据查阅的资料作出总体方案的设计框图以及确定本设计的实现方法。本
设计总体框图如下：
本设计的基本工作是单片机(AT89C51)发出短暂的40KHz信号，经放大后通过超声波发射器输 出；反射后的超声波经超声波接收器作为系统的输入，锁相环对此信号锁定，产生锁定信号启动单 片机中断程序，得出时间t,再由系统软件对其进行计算、判别后，相应的计算结果被送至LED显 示电路进行显示。完成本设计，首先要了解51单片机的内部资源，熟悉51单片机的使用。然后能 够完成用C语言来编写相关模块的驱动程序，并用这些驱动模块组成一个基本的测距系统。最后完 善测距系统，如果有时间的话，还可以增加一些附加的功能(如测温度等)。
四、 课题研究进度计划
毕业