超声波测距报警系统概要

超声波测距报警系统

论 42

致 谢 43

参考文献 44

前 言

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本次设计作为大学毕业设计主要考察了我们四年来对理论知识的掌握程度。通过做毕业设计，可以很好地衡量我们运用理论知识，将理论与实际相结合的能力。

本次设计是超声波测距报警系统，重在测距。本文共分为六大章。第一章《绪论》主要是介绍了课题的背景意义和现今国内外超声波测距的情况。第二章在说明完超声波测距的原理后提出了本次设计的总体设计思想。第三章则是电路硬件的设计，包括单片机系统、超声波发射电路、接收电路及电源、复位电路、测温电路的设计。第四章是软件设计。紧接着提出了电路抗干扰处理的方法，最后一章就是调试电路及误差分析。

在整个设计过程中，都得到了许世景老师的指导和帮助，在此表示衷心的感谢。

1. 绪论

1.1 课题的背景意义及任务

1.1.1 课题的背景意义

随着科技的迅猛发展越来越多科技成果被广泛的运用到人们的日常生活当中,给我们的生活带来了诸多方便。这一设计就是本着这个宗旨出发,利用超声波的特性来为我们服务。由于超声波指向性强,因而常于距离的测量。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制,并且在测量精度方\\n甚至在某方面科技含量更高，国内一般分为以下这几种：

（1） 人工检尺

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（2） 雷达测距仪

（3） 激光测距仪

（4） ｒ射线测距仪

（5） 超声波测距仪

在国内超声波测距仪并不多见，而且精度也不太高。

1.3超声波测距的研究内容

本文的主要内容是先阐述设计的背景意义，目前国内外的现状，后对超声波测距的可行性进行了理论分析的基础上，利用计算机技术，电子技术以及超声波在介质中的传播特性，设计出超声波测距的硬件部分，采用对应的软件程序。在硬件的设计过程中，针对超声波在传播时呈指数衰减的特性，我们采用了最大限度提高驱动能力，对回波进行多级放大处理等措施，扩大了测量的范围。为了保证超声波测距仪能很好的工作，提高工作的可靠性和稳定性，在软件和硬件方面都采用的相应的抗干扰措施。最后得出试验结果，分析误差，得出结论。

\\n2超声波传感器的基本特性

超声波传感器的基本特性分为频率特性和指向特性。

1 频率特性

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下图2-3是超声波的频率特性曲线。图中，f0为超声波发射器的中心频率 ，在f0处，超声波发射器产生的超声机械波最强，也就是说，在f0处所产生的超声波声压能级最高。而在f0两测，声压能级迅速减小。因此，超声波发射器一定要使用非常接近中心频率的f0的交流电压来激励。

图2-3 超声波发射传感器的发射频率特性

图中，f0为中心频率。曲线在f0处最尖锐，输出电信号的幅度最大，信号f0处接收灵敏度最高。因此超声波接收器具有很好的频率选择特性，在构

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