超声波测距文献综述

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超声波测距之文献综述

文献综述一、引言伴随着时代的发展我国经济水平的提高，对于先进的技术的需求也越来越多。

超声波测距技术在越来越多的领域发挥着作用。

如今的石油勘测技术、汽车的倒车报警技术、汽车的维修与检测技术、现代植保机械与施药技术、物体识别、海洋测量等等。

由此可见超声波测距的前景还是十分广阔的,这也是选择超声波测距作为我的毕业课题的一个原因。

二、超声波测距原理超声波是超过人类听力范围的一种特殊的波，同样具有声波传输的最基本的物理特性。

超声波测距是一种非接触式的检测方式，与激光测距、红外线测距相比，超声波对外界光线、色彩和电磁场不敏感，对于被测物体处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰大或者有毒等恶劣的环境下有一定的适应能力，同时超声波还具有指向性强，能量消耗缓慢以及在介质中传播距离远等优点。

超声波的工作原理是通过反射来实现的。

通过测量发射超声波和遭遇物体反射回来的反射波的时间间隔t，就可以通过公式计算出超声波发射点和观测点之间的距离S，如图1所示。

公式如下：S = 1/2vt式中v：超声波音速（声速）340m/s t：超声波的时间间隔。

S三、主要设计根据罗兆纬的《超声波测距系统设计》、王占选的《具有温度补偿功能的超声波测距系统设计》文章中所采取的系统整体结构设计，结合实际我的系统由为四部分组成，如图1所示。

分别是：数码管显示模块、TMS320F28027DSP芯片、超声波传感器模块、温度传感器模块。

TMS320F28027芯片用作控制单元，超声波传感器HC－ SR04 用于超声波的发送以及回波信号的接收，温度传感器DS18B20 用于对外界环境温度的采集，数码管用于对目标与障碍物的距离进行显示。

1.超声波传感器模块王占选的《具有温度补偿功能的超声波测距系统设计》文章中超声波传感器HC － SＲ04 集超声波的发送和接收功能于一体，可以非常方便地提供 5 ～400 cm范围的非接触式距离感测功能。

引脚由上而下依次为电源引脚、超声波发送的触发引脚、回波信号的响应引脚以及接地引脚。

超声测距毕业论文

超声测距毕业论文超声测距技术在近年来得到了广泛的应用和研究，其在工业、医疗、交通等领域都有着重要的作用。

本文将从超声测距技术的原理、应用以及未来发展方向等方面进行探讨。

一、超声测距技术的原理超声测距技术是利用超声波在介质中传播的特性来实现距离测量。

其原理是通过发射超声波信号并接收回波信号，根据信号的时间差来计算出被测物体与测量仪器之间的距离。

超声波在空气中的传播速度约为340米/秒，而在固体、液体等介质中的传播速度则有所不同，因此可以根据超声波的传播时间来计算距离。

二、超声测距技术的应用1. 工业领域超声测距技术在工业领域中有着广泛的应用。

例如，在物流仓储中，可以利用超声测距技术来实现货物的自动堆垛和搬运。

此外，在制造业中，超声测距技术也可以用于机器人的定位和导航，提高生产效率和产品质量。

2. 医疗领域超声测距技术在医疗领域中有着重要的应用。

例如，超声测距技术可以用于医学影像的获取，如超声心动图和超声造影。

此外，超声测距技术还可以用于医疗器械的导航和定位，如手术导航系统和超声引导下的穿刺操作。

3. 交通领域超声测距技术在交通领域中也有着广泛的应用。

例如，在停车场中，可以利用超声测距技术来实现车位的自动检测和导航，提高停车效率。

此外，超声测距技术还可以用于智能交通系统中的车辆检测和跟踪，提高交通安全性和交通流畅度。

三、超声测距技术的未来发展方向随着科技的不断进步，超声测距技术也在不断发展和创新。

未来，超声测距技术有望在以下方面取得更大的突破和应用。

1. 精度提升目前的超声测距技术已经可以实现较高的测量精度，但仍有进一步提升的空间。

未来，可以通过改进传感器设计、优化信号处理算法等方式来提高测量精度，满足更高精度要求的应用场景。

2. 多功能化除了测距功能外，超声测距技术还可以结合其他传感技术实现更多功能。

例如，可以结合温度传感器实现温度测量，结合气体传感器实现气体浓度监测等。

未来，超声测距技术有望实现多功能化，满足不同领域的需求。

超声波测距技术综述

文献综述题目超声波测距技术综述学生姓名专业班级学号院（系）电气信息工程学院指导教师完成时间2014 年06月01日超声波测距技术综述摘要我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。

超声波具有指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远等特点，同时它是一种非接触式的检测方式，不受光线、被测对象颜色等影响，因此经常被用于距离的测量。

超声测距技术在工业现场、车辆导航、水声工程等领域都具有广泛的应用价值，目前已应用于物位测量、机器人自动导航以及空气中与水下的目标探测、识别、定位等场合。

因此，深入研究超声波测距的理论和方法具有重要的实践意义。

关键词超声波超声波测距车辆导航物位测量1 引言1.1 超声波简介一般认为，关于超声的研究最初起始于1876年F1Galton的气哨实验。

当时Galton 在空气中产生的频率达300K Hz,这是人类首次有效产生的高频声。

而科学技术的发展往往与一些偶然的历史事件相联系。

对超声的研究起到极大推动作用的是,1912年豪华客轮Titanic号在首航中碰撞冰山后的沉没，这个当时震惊世界的悲剧促使科学家们提出用声学方法来预测冰山，在随后的第一次世界大战中，对超声的研究得以进一步的促进。

近些年来，随着超声技术研究的不断深入，我们把频率高于20000赫兹的声波称为“超声波”。

再加上其具有的高精度、无损、非接触等优点，超声的应用变得越来越普及。

目前已经广泛的应用在机械制造、电子冶金、航海、航空、宇航、石油化工、交通等工业领域。

此外在材料科学、医学、生物科学等领域中也占据重要地位。

而我国，关于超声波的大规模研究始于1956年。

迄今，在超声的各个领域都开展了研究和应用，其中有少数项目已接近或达到了国际水平。

1.2 超声波测距简介超声测距指的是利用超声波的反射特性进行距离测量，是一种非接触式的检测方式。

与其它方法相比，如电磁的或光学的方法，它不受光线、被测对象颜色等影响。

对于被测物处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰、有毒等恶劣的环境下有一定的适应能力。

汽车倒车防撞系统超声波测距仪-文献综述

计算机12届毕业设计文献综述汽车倒车防撞系统超声波测距仪学生姓名庄连成学号 5011208217所属学院信息工程学院专业计算机科学与技术班级计算机12-3班指导教师孟洪兵汽车倒车防撞系统超声波测距仪摘要：分析了汽车倒车防撞系统的基本设计原理以及目前国内外此类防撞系统存在的问题，较详细的介绍超声波测距系统以及根据该系统设计原理、方法和步骤，研制的汽车防撞测距系统。

这种测距系统有效测量车尾5m以内障碍物的实时距离，在汽车倒车过程中，能自动检测车尾障碍物的距离；当达到极限位置的时候并发出声光警报，提醒司机刹车。

本系统主要在硬件方面，围绕单片机展开，设计了具有通信、预处理等接口的硬件电路，完成对回波数据的采集、处理、显示、报警等功能，并利用单片机片内的温度传感器采集环境温度，对声速做出修正。

关键词：超声、测距、报警、单片机Abstract: the author analyzes the back car crash the system of basic design principle and such crash at home and abroad and the problems existing in the system, a detailed introduction ultrasonic ranging system and according to the system design principle, method and procedure, the development of the automotive anti-collision distance measuring system. The effective measuring the distance measuring system within 5 m of real-time obstacle distance, in car back-draft process, can automatically detect the obstacles distance; When they reach the limit position of time and give out sound and light alarm, remind the driver brakes.This system mainly in hardware, around on single chip microcomputer, the design of communication, pretreatment, the interface hardware circuit and the completion of echo data collection, treatment, display and alarm functions, and the temperature inside the piece by SCM environment temperature sensors to collect, to make correction sound velocity.Keywords: ultrasound, ranging, alarm, microcontroller1.课题的意义和目的在测距方面，按测量范围或测量精度可分很多种类。

超声波测距倒车雷达系统的设计【文献综述】

毕业设计开题报告电子信息工程超声波测距倒车雷达系统的设计一、前言自从人类发明第一辆汽车以来，至今世界汽车工业经过了一百多年的发展，当代汽车已经非常成熟和普遍了。

汽车已经渗透于国民经济国防建设以及人类生活的各个领域之中，成为人类生存必不可少的交通工具，为人类生存和社会的发展与进步起到了至关重要的作用。

当今，汽车已经成为人们生活中不可缺少的一部分，它给人们带来方便快捷的同时，也出现了许多问题。

在享受汽车给我们带来的便利同时，由于倒车而产生的问题也日益突出。

车的数量逐年增加，公路、街道、停车场和车库拥挤不堪，可转动的空间越来越少；另一方面，新司机及非专职司机越来越多，因倒车引起的纠纷越来越多，车辆之间、车辆与人、车辆与墙壁等障碍物之间的碰撞时有发生。

在2006年汽车事故的发生比例中，倒车引起的事故占28%，倒车已成为令人们头痛的一项任务，即使是经验丰富的司机也在抱怨倒车是件费力费神的事。

据统计，危险境况时，如果能给驾驶员半秒钟的预处理时间，则可分别减少追尾事故的30%，路面相关事故的50%，迎面撞车事故的60%。

改善倒车遇到的窘境被越来越多的人所关注，人们对汽车操纵的便捷性提出了更高的要求，希望有种装置能够解决汽车倒车给人们带来的不便，消除驾驶中的不安全因素，可将车快速准确地停放到指定的位置。

因此，提出了基于超声波测距的汽车用倒车雷达的设计。

经过几年的发展，倒车雷达系统已经过了数代的技术改良，不管从结构外观上，还是从性能价格上，这几代产品都各有特点，目前使用较多的是数码显示、荧屏显示和魔幻镜倒车雷达这3种。

倒车雷达真正开始于轰鸣器，也就是第一代倒车雷达。

我想很多人都不会忘记“倒车请注意！”这句话，因为现在多数普通车还在使用它从某种意义上说，它对司机并没有直接的帮助，不是真正的倒车雷达。

第二代则是采用数码波段显示，可显示后障碍物离车体距离的数码波段显示倒车雷达，没有语音提示，也没有距离显示，虽然司机知道有障碍物，但不能确定障碍物离车有多远，对驾驶员帮助不大。

超声波测距仪论文

第一章导言1.1项目设计的目的和意义设计的目的随着科学技术的飞速发展，超声波将广泛应用于测距仪中。

母丹在技术层面之前，人们可以利用的测距技术还是很有限的。

所以这是一个正在蓬勃发展，前景无限的技术和产业领域。

展望未来，超声波测距仪作为一种新型的非常重要和有用的工具，在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着定位和精度更高的方向发展，以满足日益增长的社会需求。

比如声纳的发展趋势基本是:发展定位精度更高的被动测距声纳，以满足水下武器全隐蔽攻击的需要；继续发展低频线谱探测的潜艇拖曳线列阵声呐，实现超远程被动探测识别；发展更适合浅水的潜艇声纳，特别是解决浅水中的目标识别问题；大力降低潜艇自噪声，改善潜艇声纳工作环境。

毫无疑问，未来的超声波测距仪将与自动化和智能化融为一体，并与其他测距仪集成在一起，形成多测距仪。

随着测距仪的技术进步，测距仪会从简单的判断功能发展到学习功能，最后发展到创造力。

在新世纪，新型测距仪将发挥更大的作用。

1.1.2设计的意义超声波测距系统主要应用于汽车倒车雷达、机器人自动避障行走、建筑工地以及一些工业现场如液位、井深、管道长度等。

因此，研究超声波测距系统的原理具有重要的现实意义。

本课题的研究和设计可以进一步提高电路设计水平，加深对单片机的理解和应用。

1.2超声波测距仪的设计思路超声波测距的原理发射器发射的超声波以速度υ在空气中传播，到达被测物体时被反射并返回，被接收器接收。

它的往返时间为t，被测物体的距离可由s=vt/2算出。

由于超声波也是一种声波，其声速V与温度有关。

下表列出了几种不同温度下的声速。

使用时，如果温度变化不大，可以认为声速基本不变。

如果测距精度很高，就要进行温度补偿修正。

表1-1超声波速度与温度的关系温度(℃) -30 -20 -10 0 10 20 30 100声速(米/秒) 313 319 325 323 338 344 349 3861.2.2超声波测距仪的原理框图如下单片机发出40kHZ 的信号，经超声波发射器放大后输出。

超声波检测的文献综述

超声波检测的文献综述第一篇：超声波检测的文献综述文献综述—基于超声波的包覆层固化深度的检测方法一、本课题的研究背景及意义对材料表面保护、装饰形成的覆盖层，如涂层、镀层、敷层、贴层、化学式成膜等，统称为包覆层[1]。

实际上，材料表面的包覆层厚度对产品的使用性能和使用寿命影响极大，因而，包覆层厚度的检测对所有表面技术要求较高的产品都是必须的。

由于众多包覆层的厚度范围很大，从纳米尺度的气象沉积、离子注入层到毫米级的热喷涂层、堆焊层、渗碳层等，故不同厚度的测量也有许多不同的方法，这些方法均是利用不同的原理测出不同尺度范围的表面包覆层的厚度[3]。

包覆层厚度的测量，根据被测包覆层是否损坏可分为有损测厚和无损测厚两大类。

有损测厚主要有：阳极溶解库仑法、光学法、化学溶解法、轮廓法等；无损测厚有：磁性法、涡流法、射线法、电容法、超声波法、光学法等[3]。

这些方法各有其特点、适用性及局限性，在实际测量时，我们应考虑到包覆层厚度、零件形状与尺寸、覆层成分和测量环境等多种因素，选择适合的测量方法才能获取最可靠的结果。

现代无损检测的定义是：在不损坏试件的前提下，以物理或化学方法为手段，借助先进的技术和设备器材，对试件的内部及表面的结构，性质，状态进行检查和测试的方法,而超声波检测作为无损检测的方法之一，最早开始于1930年，是利用进入被检材料的超声波对材料表面或内部缺陷进行检测，而利用超声波进行材料包覆层厚度的测量也是常规超声波检测的一个重要方面[5]。

超声波被用于无损检测，主要是因为有以下几个特性：①超声波的波束能集中在特定的方向上，在介质中沿直线传播，具有良好的指向性；②超声波在介质中传播过程中，会发生衰减和散射；③超声波在异种介质的界面上将产生反射、折射和波型转换，可以获得从缺陷界面反射回来的反射波，从而达到探测缺陷的目的；④超声波的能量比声波大得多，对各种材料的穿透性较强；⑤超声波在固体中的传输损失很小，探测深度大。

【文献综述】超声波测距系统

文献综述电子信息工程超声波测距系统前言：人能听到的声音频率为20Hz~20kHz，即为可听声波，超出此频率范围的声音，即20Hz 以下的声音称为次声波，20kHz以上的声音称为超声波。

由于超声波具有较强的指向性，且在传播中能量消耗较慢，所以在介质中传播较远，因此超声波经常被用在距离的测量上，如物位测量仪和测距仪等都可以由超声波进行实现。

超声波在空气中的传播速度为340米/秒（因温度大小会有规律变化），因此，如果能测出超声波在空气中的传播时间，就能算出其传播的距离。

超声波测距是一种利用声波特性、电子计数、光电开关相结合来实现非接触式距离测量的方法，不受光线、被测对象颜色等的影响，相比较与其它仪器而言更为卫生，更耐潮湿、粉尘、高温、腐蚀气体等恶劣环境，并且具有维护简单、无污染、可靠性高、寿命长等特点，可应用于纸业、矿业、电厂、化工业、水处理厂、污水处理厂、农业用水、环保检测、食品（酒业、饮料业、添加剂、食用油、奶制品）、防汛、水文、明渠、空间定位、公路限高等行业中。

且可在不同环境中进行距离准确度在线标定，可直接用于水、酒、糖、饮料等液位控制，可进行差值设定，可直接显示各种液位罐的液位、料位高度等【12】。

主题：现在认为，超声波最先是从1876年F.Galton的气哨实验开始，这是人类首次产生高频声波。

在以后30年内，人们对超声波仍然了解的比较少，发展较为缓慢，没有重视对超声波的研究。

在第一次世界大战中，超声波的研究才慢慢的受到各国的重视。

这时期法国人Langevin使用了一种晶体传感器，并使其在水下接收一些相对低频率的超声波，并且提出是否可以使用超声波来对水中的潜艇进行检测或者在水下利用超声波进行通信【16】。

在1929年，前苏联科学家Sokolov最先提出了利用超声波探进行检查金属物内部是否存在缺陷的想法【17】。

在间隔两年后，德国人Mulhauser获准一项关于超声检测方法的德国专利，但是他却没有在这方面进行深入的探索研究。

文献综述模板

基于温度补偿的超声波测距系统的设计文献综述1. 课题的提出现代的社会计算机技术、自动化技术和工业机器人不断发展，测距方式因场合的不同，要求精度的不同正发生巨大的变化]1[。

例如在自动化装配、检测、分类、加工与运输等过程中，要对随意放置的工件进行作业，这就必须对工件的位置、形状、姿势、种类自动地进行判别，尤其在在工件运输过程中进行识别，则问题更为复杂与困难。

目前，非接触式测距仪常采用超声波、激光和雷达。

但激光和雷达测距仪造价偏高，不利于广泛的普及应用，在某些应用领域有其局限性。

超声波测距仪造价相对较低，在一定场合可以替代激光仪，节省成本，因此用途广泛。

超声波方法明显突出的优点：1.超声波的传播速度仅为光波的百万分之一，并且指向性强，能量消耗缓慢，因此可以直接测量较近目标的距离]2[；2.超声波对色彩、光照度不敏感，可适用于识别透明、半透明及漫反射差的物体 (如玻璃、抛光体)；3.超声波对外界光线和电磁场不敏感，可用于黑暗、有灰尘或烟雾、电磁干扰强、有毒等恶劣环境中；4.超声波传感器结构简单、体积小、费用低、信息处理简单可靠，易于小型化与集成化，并且可以进行实时控制]3[；因此，超声波方法作为非接触检测和识别的手段，已越来越引起人们的重视。

在机器人避障、导航系统、机械加工自动化装配及检测、自动测距、无损检测、超声定位、汽车倒车、水库液位测量等方面已经有了广泛的应用]4[。

2.超声波测试仪概况及发展前景超声检测主要是利用超声波作为载体，即通过超声在媒质中的传播、散射、吸收、波形转换等，提取反映媒质本身特性或内部结构的信息，达到检测媒质性质、物体形状或几何尺寸、内部缺陷或结构的目的。

我国无损检测技术是从无到有，从低级阶段逐渐发展到应用普及的现阶段水平。

超声波检测仪器的研制生产，也大致按此规律发展变化。

五十年代，我国开始从国外引进超声波仪器，多是笨重的电子管式仪器。

如英国的UCT-2超声波检测仪，重达24Kg，各单位积极开展试验研究工作，在一些工程检测中取得了较好的效果。

基于单片机的超声波测距系统-文献综述

基于单片机的超声波测距系统-文献综述文献综述11电子 (1116405008) 姜丹娜,苏州大学应用技术学院,1. 课题背景随着传感器和单片机控制技术的不断发展，非接触式检测技术已被广泛应用于多个领域，典型的非接触式测距方法有超声波测距、CCD探测、雷达测距、激光测距等。

其中CCD探测具有使用方便、无需信号发射源、同时获得大量的场景[1]信息等特点，但视觉测距需要额外的计算开销.雷达测距具有全天候工作，适[2]合于恶劣的环境中进行短距离、高精度测距的优点，但容易受电磁波干扰。

激光测距具有高方向性、高单色性、高亮度、测量速度快等优势，尤其是对雨雾有[3]一定的穿透能力，抗干扰能力强，但其成本高、数据处理复杂。

随着世界各国汽车持有量的不断增加，车辆碰撞事故也随之增多，尤其在城市道路和高速公路上发生的交通事故更是与日俱增。

自适应汽车防碰撞技术和汽车主动防碰撞预警系统以及与此相关的测距技术正是在这种背景下提出的，并己经成为当前车辆工[4]程和测控技术领域中关注的一个热点研究课题。

2. 研究目的与现状2.1研究目的和意义倒车雷达，又称泊车辅助系统，它是汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置，它能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况，解除了驾驶员泊车、倒车和起动车辆时视野死角的困扰，提高驾驶的安全性。

现在市面上的倒车雷达人多采用超声波测距原理。

由探头发送超声波，遇到障碍物，产生同波信号，传感器接收到同波信号后，测出发射超声波和接收到同波的时间延迟，从而计算出车体与障碍物之间的距离。

衡量倒车雷达性能的主要指标通常有以卜几个方面:一是测量精度，不仅要求倒车雷达具有高的分辨率，而且还要有低的测量误差;二是探测范围，好的倒车雷达探测自区少、探测范围宽;三是响应时间，这要求倒车雷达能够快速地测[5]量出障碍物的距离，及时地提醒驾驶员障碍物的方位和距离。

2.2研究现状与存在的问题2.2.1研究现状目前市场上普通的超声波测距系统，一般采用发射单超声脉冲的方法，这种方法在测距精度和可靠性等方而的研究已较成熟。

超声波测距装置设计文献综述

超声波测距装置的设计摘要:为了使移动机器人能够自动避障行走，需要配备测距系统，使其能够及时获得距离障碍物的距离信息(距离和方向)。

本文介绍的三向(前、左、右)超声波测距系统是为了给机器人提供一个运动距离信息，使其了解自己的前、左、右环境。

分析了汽车倒车防撞系统的基本设计原理和目前国外此类防撞系统存在的问题，详细介绍了超声波测距系统和根据该系统的设计原理、方法和步骤开发的汽车倒车防撞报警器。

这种报警器可以自动检测车后障碍物的距离，并在倒车过程中汽车到达极限位置时发出声光报警，提醒驾驶员刹车。

本设计采用超声波传感器发射和接收信号，包括发射、接收和报警电路。

超声波传感器的主要元件是锆钛酸铅，这是一种压电元件，具有很强的方向性。

报警电路部分采用声光报警，信号传输后可实现声音报警。

本设计采用国产假通用元件，成本低，性能可靠。

有利于推广。

关键词:超声波，防撞，倒车，报警器，传感器1.序超声波因其指向性强、耗能慢、在介质中距离远等特点，常被用于测距，如测距仪、物位计等，都可以通过超声波来实现。

超声波检测往往快捷方便，计算简单，易于实现实时控制，在测量精度上能够满足工业和实际的要求，因此在移动机器人的发展中得到了广泛的应用。

2.发展历史随着机器人技术在其诞生后短短几十年内的飞速发展，其应用也逐渐从工业生产走向人们的生活。

如此广泛的应用使得提高人们对机器人的认识显得尤为重要。

机器人通过其感知系统感知前方障碍物与周围环境的距离，可以实现避障、自动寻线、测距等功能。

与其他测距技术相比，超声波测距具有成本低、测量精度高、不受环境限制、应用方便等优点。

结合红外线和灰色传感器，机器人可以找到线路并绕过障碍物。

超声波因其指向性强、耗能慢、在介质中传播距离远等优点，常被用于测距。

主要用于倒车雷达、测距仪、物位测量仪、移动机器人、建筑工地和一些工业现场的研究，如距离、液位、井深、管道长度、流量等。

超声波检测往往快捷方便，计算简单，易于实现实时控制，在测量精度方面能够满足工业应用的要求，因此得到了广泛的应用。

基于单片机的超声波测距系统-文献综述

激光测距具有高方向性、高单色性、高亮度、测量速度快等优势，尤其是对雨雾有[3]一定的穿透能力，抗干扰能力强，但其成本高、数据处理复杂。

随着世界各国汽车持有量的不断增加，车辆碰撞事故也随之增多，尤其在城市道路和高速公路上发生的交通事故更是与日俱增。

现在市面上的倒车雷达人多采用超声波测距原理。

论文_超声波测距

中文摘要本论文比较详细介绍了一种基于单片机的超声测距设计系统，可以用于智能停车场作为车位是否有车的传感器。

该系统是以空气中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。

本系统的安装和使用较方便，价格便宜，并可与无线测控系统配合使用，有非常广阔的应用前景。

咨询淘宝：励科单片机设计工作室本文的超声波测距仪主要是依据智能停车场来设计，但也可以稍加改动用于其他用途。

超声测距仪的设计原理是以得到更好的系统性能为目的的。

为达到不同的测距范围，单片机可以根据软件来设置远近两种发射模式，即近距离测量时使用8个脉冲串，远距离测量时使用32个脉冲串来增强回波信号，根据回波信号特点来得到了最佳接收机的组成。

论文简单讲述了超声波检测的发展和原理，介绍超声传感器的工作原理及特性，并对于影响测距系统的一些主要参数进行了说明。

在介绍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。

介绍了AT89S51单片机在系统中的应用，分析了系统各部分的硬件及软件实现。

最后测距仪进行验证。

各主要技术指标均达到设计要求。

该测距仪对室内停车场有限范围的距离测量具有较高的精度和可靠性，最后文中分析了误差产生的原因及如何对系统进行完善提出了一些改进建议。

关键词:超声波;智能停车;超声传感器;超声测距;单片机ABSTRACTThe thesis introduces a kind of ultrasonic distance meter System in detail based on microcontroller.It can be used as smart car parking sensors. The system could measure certain distance with the time between transmit wave and reflected wave on condition in which the speed of transmitting wave is fixed.It is easy to be installed and applied,low in price and capable of being used in combination with telemetering telecontrol system and has extensive application prospects.This ultrasonic range finder in the article is mainly designed based on the smart parking, but it may also be modified for other purposes.The scheme of each part is designed to acquire better performance of the ultrasonic range finder. In order to meet the different distance range,it arranges two transmitting modes in accordence with software in mieroeontroller:high gain reflceted wave to far mode with thirty two Pulses, while low gain reflceted wave to near mode with eight pulses.We get optimum receiver that is based on the characters of the receiving waves.This paper summarizes the development and foundational principle of ultrasonic detection. Then it presents the working mechanization and charaeters of ultrasonic sensor. At the same time, it discusses a number of main technical parameters.Moreover, it proposes the whole structure of the system by introducing the function of ultrasonic distance meter.And then the transmission, receive, detection, display seheme of this distance meter system is brought out. Special after the application of AT89S51 microcontroller, it analyzes the hard ware and software realization of eachpart in this system.Finally the main technical indexes meet the design requirements.It is proved by experiments that the design of the ultrasonic range finder provided with high aceuracy and reliability in the smart parking station inside.In the end,thefurther measures of modification are presented.Key Words: Ultrasonic wave;smart car parking;Ultrasonic sensor;Ultrasonic distance measurement system;Signal chip computer.目录第一章绪论 (1)1.1课题介绍 (1)1.2题设计内容及预期的目标 (5)1.3论文内容简介 (5)第二章超声测距系统设计 (7)2.1超声波和超声波传感器 (7)2.1.1超声波 (7)2.1.2超声波传感器结构 (10)2.1.3超声波传感器的主要参数介绍及选择 (13)2.2超声测距仪原理及测量方法 (14)2.3超声波测距系统主要参数论述 (16)2.3.1工作频率 (16)2.3.2指向角介绍 (16)2.3.3温度介绍 (16)2.3.4发射脉冲宽度介绍 (17)2.4总体设计 (17)2.5本章小结 (19)第三章超声波测距仪硬件设计 (21)3.1发射部分电路设计 (21)3.1.1发射电路的方案论述 (21)3.1.2发射电路 (22)3.1.3分析计算 (23)3.2接收模块 (25)3.2.1前置放大电路 (26)3.2.2带通滤波电路 (28)3.2.3比较检测电路 (30)3.3 显示模块 (31)3.4超声波距离探测器总体电路 (32)3.4.1超声测距仪设计具体细节 (32)3.4.2总体电路设计 (34)3.5本章小结 (34)第四章超声波测距仪软件设计 (35)4.1软件设计原理及总体设计 (35)4.1.1 软件设计原理 (35)4.1.2软件总体设计 (36)4.2测距仪单片机主程序 (36)4.3测距仪子程序 (39)4.3.1超声波发射子程序 (39)4.3.2距离计算 (39)4.3.3比较程序 (42)4.3.4乘法计算程序 (42)4.3.5外部中断子程序 (43)4.3.6定时器中断子程序 (44)4.4本章小结 (45)第五章结束语 (47)附录超声波测距探测器设计电路图 (48)参考文献 (I)致谢 (I)吉林工程技术师范学院毕业论文第一章绪论1.1课题介绍社会在进步，随着经济生活的发展，随着人们生活水平的提高，在当今社会，车辆已经逐渐成为了人们日常生活中至关重要的一部分，我们知道我们越来越离不开汽车了，以车代步已经成为生活的一部分。

超声波测距文献综述

超声波测距系统的电路设计0712203-33 黄景摘要：介绍一种基于单片机控制的三路超声测距系统的构成和工作原理，超声波测距作为辅助视觉系统与其他视觉统配合使用，可实现整个视觉功能。

关键词：机器人超声波测距单片机串行通讯数据采集前言：由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。

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，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此在移动机器人的研制上也得到了广泛的应用。

为了使移动机器人能自动避障行走，就必须装备测距系统，以使其及时获取距障碍物的距离信息（距离和方向）。

本文所介绍的三方向（前、左、右）超声波测距系统，就是为机器人了解其前方、左侧和右侧的环境而提供一个运动距离信息。

正文：1.超声波测距原理1.1 超声波发生器为了研究和利用超声波，人们已经设计和制成了许多超声波发生器。

总体上讲，超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。

电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。

它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。

目前较为常用的是压电式超声波发生器。

1.2 压电式超声波发生器原理压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。

超声波发生器内部结构有两个压电晶片和一个共振板。

当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。

反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接收器了。

1.3 超声波测距原理超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，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停止计时。

超声波测距综述

I.超声波传感器测距的意义：随着社会的发展和科技的进步，人们对于科学的探索领域已经大大的扩大和延伸了。

其中对于距离的测量是很多领域研究过程中必不可少的一个实践步骤。

而对于距离测量方面的问题，也早不是用尺子和一些大型测量工具就能解决的了的问题。

受对距离的长度和精度的要求、测量的环境天气等非人为因素、人们对测量时间和消耗人力物力的要求等众多因素的影响，在距离的测量方面有产生了各种各样的测量仪器。

于是，一种新的测距方法诞生了——非接触测距。

超声波可用于非接触测量，具有不受光、电磁波以及粉尘等外界因素的干扰的优点，而且超声波传播速度在相当大范围内与频率无关。

总之，由以上分析可看出:利用超声波测距，在许多方面有很多优势。

II.超声波传感器测距的方法及原理：1、方法：相位检测法、声波幅值检测法和渡越时间检测法等。

2、原理：(1)相位检测法：相位检测法是通过测量返回波与发射波间相差多少相位，判断距离；(2)声波幅值检测法：是看回波的幅度大小，判断距离；(3)渡越时间检测法：是通过回波的返回时延判断距离。

III.目前超声波距离测量的现状a.相位检测法最精确，但是测量距离也较短，电路复杂；b.幅度法最简单最廉价，也最不精确；c.时间检测法是居中的，也不太复杂，测量距离、精度也都不错,所以应用比较广泛。

IV．超声波距离测量原理和方法对比2. 幅度法测距：幅度法超声波测距是利用发射波和被目标发射的接收回波之间声波的幅度差所包含的距离信息来实现对被测目标距离的测量。

并根据一定的公式算出其距离。

缺点是幅度法最简单最廉价，也最不精确。

大多数不用其进行测量。

3．时间检测法测距：事件检测法超声波测距是利用发射波和被目标发射的接收回波之间声波的返回时延差所包含的距离信息来实现对被测目标距离的测量。

并根据一定的公式算出其距离。

时间检测法不复杂，测量距离、精度都很好，所以得到广泛应用。

结论总的来说，三种测距方法想比之下可以发现：相位检测法最精确，但是测量距离也较短，电路复杂；幅度法最简单最廉价，也最不精确；时间检测法是居中的，也不太复杂，测量距离、精度也都不错，所以应用比较广泛。

超声波测距报警器文献综述

超声波测距报警器文献综述第一篇：超声波测距报警器文献综述超声波测距报警器的设计与实现超声波测距报警器的设计与实现摘要：本系统采用了单片机最小系统、超声波模块、显示模块、报警模块等。

超声波测距作为一种传统且使用的非接触测量方法，与激光、无线电测距方法相比，不易受外界光及电磁场等因素的影响，结构简单，成本低，在恶劣环境下也有一定的适应能力，因此在工业控制、建筑测量、机器人避障等方面得到了广泛应用。

而且超声波指向性强，能量消耗慢，在介质中传播距离远，利用超声波检测距离，设计方面，计算处理简单，并在测量精度方面也能达到工业要求。

关键词：单片机/超声波模块/报警电路关于单片机控制超声波测距报警器的设计与实现有很多方案，我也看了不少。

为了能设计出较好的报警系统，在过去的几个星期，我在校内图书馆查阅了大量的资料，在学校数字图书馆下载很多的论文期刊，这些理论资料给了我很大的帮助，简要的重要结果如下：文献[1]中讲述了检测系统的发展及重要应用，检测是利用各种物理、化学效应，选择合适的方法与装置，将生产、科研、生活等各方面的有关信息通过检测与测量的方法赋予定性的或不定性结果的过程。

能够自动地完成整个检测处理过程的技术称为自动检测技术。

检测技术是现代化领域中很有发展前途的技术，它在国民经济中起着极其重要的作用。

其中检测系统最主要的就是传感器，把非电量转换成电量，然后经过一系列的处理，将非电量参数显示出来。

文献[2]中讲述了随着传感器和单片机控制技术的不断发展，非接触式检测技术已被广泛应用于多个领域。

目前，典型的非接触式测距方法有超声波测距、CCD 探测、雷达测距、激光测距等。

其中，CCD 探测具有使用方便、无需信号发射源、同时获得大量的场景信息等特点，但视觉测距需要额外的计算开销。

雷达测距具有全天候工作，适合于恶劣的环境中进行短距离、高精度测距的优点，但容易受电磁波干扰。

激光测距具有高方向性、高单色性、高亮度、测量速度快等优势，尤其是对雨雾有一定的穿透能力，抗干扰能力强，但其成本高、数据处理复杂。

超声波毕设文献综述

指导教师太军君完成时间2011 年12月10日[1] 胡萍.超声波测距仪的研制•计算机与现代化，2003.10[2] 时德刚，刘哗.超声波测距的研究.计算机测量与控制，2002.10[3] 张毅刚，彭喜元.单片机原理应用.高等教育出版社，2010.5[4] 李华.MCU-51系列单片机实用接口技术.北京：北京航空航天大学出版社,1993. 6陈光东.单片机微型计算机原理与接口技术（第二版）.武汉：华中理工大学出版社, 1999.4徐淑华，程退安，姚万生.单片机微型机原理及应用•哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，1999. 6.[7] 苏长赞.红外线与超声波遥控.北京：人民邮电出版社，1993.7[8] 张谦琳.超声波检测原理和方法.北京：中国科技大学出版社，1993.10[9] 九州.放大电路实用设计手册.沈阳：辽宁科学技术出版社，2002.5[10] 樊昌元，丁义元.高精度测距雷达研究.电子测量与仪器学报，2000.10[11] 苏伟，巩壁建.超声波测距误差分析•传感器技术，2004.[12] 永学等.1-Wire总线数字温度传感器DS18B20及应用.电子产品世界，2003.12[13] 胜全.D18B20数字温度计在微机温度采集系统中的序编制.南京：南京大学出版社1998. 3随着传感器和单片机控制技术的不断发展，非接触式检测技术已被广泛应用到多个文领域。

目前，典型的非接触式测距方法有超声波测距、CCD探测、雷达测距、激光测距等。

但是雷达测距容易受到电磁波的影响，激光测距成本太高等因素。

与前几种测距方献式相比，超声波测距可以直接测量近距离目标，而且覆盖面积较大的优点。

目前，超声波测距已普遍在液体测量、移位机器人定位和避障等领域，应用前景广阔。

无庸置疑，综未来的超声波测距仪将与自动化智能化接轨，与其他的测距仪集成和融合，形成多测距仪。

随着测距仪的技术进步，测距仪将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能，最终述发展到具有创造力。