基于单片机的超声波测距仪-开题报告
超声波测距仪 开题报告
超声波测距仪开题报告超声波测距仪开题报告一、引言随着科技的不断进步，超声波测距仪作为一种常用的测距工具，被广泛应用于各个领域。
本文将对超声波测距仪的原理、应用以及发展前景进行探讨。
二、原理介绍超声波测距仪是利用超声波在空气中的传播速度以及反射原理来测量距离的一种仪器。
其工作原理是通过发射超声波脉冲，然后接收反射回来的超声波，通过计算发射和接收之间的时间差，可以得到被测物体与测距仪之间的距离。
三、应用领域1. 工业领域：超声波测距仪在工业领域中被广泛应用于物体定位、障碍物检测以及测量流体的液位等方面。
例如，在自动化生产线上，超声波测距仪可以用于检测物体的位置，实现准确的定位。
2. 环境监测：超声波测距仪可以被用于环境监测领域。
例如，在城市噪音监测中，超声波测距仪可以测量声波的传播距离，从而帮助监测噪音污染情况。
3. 医疗领域：超声波测距仪在医疗领域中也有广泛的应用。
例如，在超声波检查中，医生可以利用超声波测距仪来测量人体内部器官的大小和位置，以帮助诊断疾病。
四、发展前景随着科技的不断进步，超声波测距仪的应用领域将会不断拓展。
一方面，随着人工智能技术的发展，超声波测距仪可以与其他传感器相结合，实现更加智能化的测距功能。
另一方面，随着物联网技术的普及，超声波测距仪可以与其他设备进行联网，实现远程监测和控制。
此外，超声波测距仪在精度和测量范围方面也有望得到进一步提升。
目前，超声波测距仪的精度已经非常高，但仍有一些局限性。
未来的发展中，我们可以期待更高精度和更大测量范围的超声波测距仪的出现。
五、结论综上所述，超声波测距仪作为一种常用的测距工具，具有广泛的应用领域和发展前景。
通过不断的技术创新和应用拓展，超声波测距仪将会在工业、环境监测、医疗等领域发挥更大的作用。
我们期待着超声波测距仪在未来的发展中能够实现更高精度、更大测量范围以及更智能化的功能。
基于stm32单片机的超声波测距仪设计报告
基于stm32单片机的超声波测距仪设计报告1. 引言超声波测距仪（Ultrasonic Distance Sensor）是一种常用的测距设备，通过发送超声波脉冲并接收其反射信号来测量目标与测距仪之间的距离。
本报告将详细介绍基于stm32单片机的超声波测距仪的设计过程。
2. 设计原理超声波测距仪的基本原理是利用超声波在空气中的传播速度和反射特性来计算目标物体与测距仪之间的距离。
其中，stm32单片机作为测距仪的控制核心，通过发射超声波脉冲并测量接收到的回波时间来计算距离。
2.1 超声波传播速度超声波在空气中的传播速度约为340m/s，可以通过测量超声波往返的时间来计算出距离。
2.2 超声波反射信号当超声波遇到障碍物时，会产生反射信号，测距仪接收到这些反射信号并测量其时间差，再通过计算即可得到距离。
3. 硬件设计本设计使用stm32单片机作为核心控制器，并搭配超声波发射器和接收器模块。
3.1 超声波发射器超声波发射器负责产生超声波脉冲，并将脉冲信号发送到待测物体。
3.2 超声波接收器超声波接收器负责接收从物体反射回来的超声波信号，并将其转换为电信号。
3.3 stm32单片机stm32单片机作为测距仪的核心控制器，负责发射超声波脉冲、接收反射信号并计算距离。
4. 软件设计本设计涉及的软件设计包括超声波信号发射、接收信号处理和距离计算等。
4.1 超声波信号发射使用stm32单片机的GPIO口控制超声波发射模块，产生一定频率和周期的脉冲信号。
4.2 接收信号处理通过stm32单片机的ADC模块，将超声波接收器接收到的模拟信号转换为数字信号，并对信号进行处理和滤波。
4.3 距离计算根据接收到的超声波反射信号的时间差，结合超声波的传播速度，使用合适的算法计算出距离。
5. 实验结果与分析经过实际测试，基于stm32单片机的超声波测距仪达到了预期的效果。
能够精确测量目标与测距仪之间的距离，并显示在相关的显示设备上。
超声波测距仪开题报告
超声波测距仪开题报告一、项目背景超声波测距仪是一种利用超声波技术测量距离的仪器，广泛应用于工业自动化、机器人导航、智能家居等领域。
超声波测距仪通过发射超声波信号并接收其回波信号来计算距离。
该技术具有测距范围广、精度高、响应速度快等优点，因此在各行各业都有潜在的应用需求。
本项目旨在设计一个基于超声波技术的简易测距仪原型，通过学习超声波原理、硬件电路设计和软件编程等知识，实现一个能够准确测量距离的设备。
通过该项目的实施，可以深入了解超声波测距的原理和应用，同时提高自身在电子设计和嵌入式系统开发等方面的技能。
二、项目目标1.设计一个简易的超声波测距仪原型，能够准确测量距离。
2.学习并掌握超声波测距的原理，理解超声波信号的发射、接收和处理过程。
3.学习并掌握相关硬件电路设计知识，包括超声波传感器的选型、信号放大与滤波等。
4.学习并掌握嵌入式系统开发技术，包括单片机的选择与编程、传感器数据的采集与处理等。
5.实现一定程度的功能拓展，如显示测距结果、实时监测、报警等。
三、项目计划与进度安排第一阶段：调研与准备（2天）在第一阶段，我们将进行超声波测距技术的调研与准备工作。
具体计划如下：1.研究超声波测距的原理，了解超声波信号的特点和应用场景。
2.调研市场上已有的超声波测距仪产品，分析其技术特点和功能。
3.研究超声波传感器的选型原则，并根据项目需求选择合适的传感器。
4.学习相关的硬件电路设计知识，为后续的电路设计做准备。
第二阶段：硬件设计与实施（5天）在第二阶段，我们将进行硬件电路设计与实施的工作。
具体计划如下：1.根据项目需求和选定的超声波传感器，设计相应的硬件电路。
2.硬件电路设计包括超声波传感器的接口电路设计、信号放大与滤波电路设计等。
3.购买所需的元器件，并进行电路的实际搭建与测试。
第三阶段：嵌入式系统开发与调试（7天）在第三阶段，我们将进行嵌入式系统开发与调试的工作。
具体计划如下：1.根据项目需求和硬件电路设计，选择合适的单片机进行开发。
超声波测距仪开题报告
负责人（院系公章）：2012年2月24日
【研究思路及拟采用的研究方法】
硬件电路主要分为单片机系统、显示电路、超声波发射电路、超声波检测接收电路四部分。单片机系统输出信号驱动超声波发射电路发射超声波，超声波接收电路接收反射回来的超声波信号，再经单片机系统计算，将结果送至显示电路。
软件设计主要由主程序、超声波发射子程序、超声波接收子程序及显示子程序组成。超声波主程序用于设置定时器的初值和工作方式等。之后，调用超声波发生子程序发出一个超声波脉冲。一旦接收到返回超声波信号，立即进入超声波接收子程序，并调用显示子程序。
【研究的主要内容及预期目标】
超声波测距仪的主要研究内容如下：
1.对超声波测距仪在汽车倒车中的应用进行分析，给出系统设计方案。
2.根据超声波测距仪功能进行模块化设计，绘制电气原理图并选择合适的电子元件。
3.根据电气原理图用软件模拟电路，编写程序，进行仿真调试。
4.焊接实验电路板，烧写程序并进行调试。
超声波在液体及固体中传播，衰减较小，传播较远。但在空气介质中的传播速度受温度影响，并且在空气中传播信号强度衰减较快，测量距离越大误差越大。因此，本测距仪预期测量范围0.1～1m，测量精度为1cm，且要具有较好的重复性。测量结果利用LED显示。
论证、开题、撰写开题报告
2012.02.25～2012.04.18
写作初稿
2012.04.19～2012.05.04
修改、定稿、打印
2012.05.26～2012.06.03
论文答辩
【主要参考文献】
[1] 赵建领,薛园园等主编.51单片机开发与应用技术详解[M].电子工业出版社,2009
[2]李朝青.单片机原理及接口技术（第3版）[M].北京航空航天大学出版社,2005
毕业设计开题报告基于51单片机的超声波测距系统设计实现
（3）单片机实现测距原理
单片机发出超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波，从而测出发射和接收回波的时间差tr，然后求出距离S＝Ct／2，式中的C为超声波波速。
限制该系统的最大可测距离存在4个因素：超声波的幅度、反射的质地、反射和入射声波之间的夹角以及接收换能器的灵敏度。接收换能器对声波脉冲的直接接收能力将决定最小的可测距离。为了增加所测量的覆盖范围、减小测量误差，可采用多个超声波换能器分别作为多路超声波发射／接收的设计方法。由于超声波属于声波范围，其波速C与温度有关
随着科技的发展，人们生活水平的提高，城市发展建设加快，城市给排水系统也有较大发展，其状况不断改善。但是，由于历史原因合成时间住的许多不可预见因素，城市给排水系统，特别是排水系统往往落后于城市建设。因此，经常出现开挖已经建设好的建筑设施来改造排水系统的现象。城市污水给人们带来了困扰，因此箱涵的排污疏通对大城市给排水系统污水处理，人们生活舒适显得非常重要。而设计研制箱涵排水疏通移动机器人的自动控制系统，保证机器人在箱涵中自由排污疏通，是箱涵排污疏通机器人的设计研制的核心部分。控制系统核心部分就是超声波测距仪的研制。因此，设计好的超声波测距仪就显得非常重要了。这就是我设计超声波测距仪的意义。
（5）超声波检测接收电路
集成电路CX20106A是一款红外线检波接收的专用芯片，常用于电视机红外遥控接收器。考虑到红外遥控常用的载波频率38 kHz与测距的超声波频率40 kHz较为接近，可以利用它制作超声波检测接收电路(如图2-3)。实验证明用CX20106A接收超声波(无信号时输出高电平)，具有很好的灵敏度和较强的抗干扰能力。适当更改电容C4的大小，可以改变接收电路的灵敏度和抗干扰能力。
应
用
基于单片机的超声波测距开题报告
基于单片机的超声波测距开题报告毕业论文（设计）开题报告题目基于单片机的超声波测距1、本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势近年来，随着电子测量技术的发展，运用超声波作出精确测量已成可能。
随着经济发展，电子测量技术应用越来越广泛，而超声波测量精确高，成本低，性能稳定则备受青睐。
超声波是指频率在20kHz以上的声波，它属于机械波的范畴。
超声波也遵循一般机械波在弹性介质中的传播规律，如在介质的分界面处发生反射和折射现象，在进入介质后被介质吸收而发生衰减等。
正是因为具有这些性质，使得超声波可以用于距离的测量中。
随着科技水平的不断提高，超声波测距技术被广泛应用于人们日常工作和生活之中。
一般的超声波测距仪可用于固定物位或液位的测量，适用于建筑物内部、液位高度的测量等。
随着科学技术的快速发展，超声波将在测距仪中的应用越来越广。
但就目前技术水平来说，人们可以具体利用的测距技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。
展望未来，超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需求，如声纳的发展趋势基本为：研制具有更高定位精度的被动测距声纳，以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要；继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳，实现超远程的被动探测和识别；研制更适合于浅海工作的潜艇声纳，特别是解决浅海水中目标识别问题；大力降低潜艇自噪声，改善潜艇声纳的工作环境。
无庸置疑，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，最终发展到具有创造力。
在新的世纪里，面貌一新的测距仪将发挥更大的作用。
2、本课题的基本内容，预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施利用单片机控制超声波测距，发射器发出的超声波以速度υ在空气中传播，在到达被测物体时被反射返回，由接收器接收，其往返时间为t,由2/vts 即可算出被测物体的距离。
超声波测距仪开题报告
附页：1 研究背景随着社会的发展，传统的测距方法在很多场合已无法满足人们的需求，特别是像深井、管道、水利能源等特殊性质的测量，在此背景下便产生了非接触式的测量需求。
无线测距仪是一种对距离进行检测的装置，采用非接触式的距离测量。
超声波类型的非接触式测距方式具有受外界光及电磁场等因素的影响小、测量速度快、准确可靠，结构简单、成本低廉等优点，在小范围内的测量要求中得到了广泛的应用。
随着科学技术的快速发展，超声波将在测距仪中的应用越来越广泛。
目前在国内外超声波测距方面的研究方向和水平各有不同，主要体现在对测距原理、超声波发射接收电路频率的选择，超声波信号处理方法和超声波测距处理器的选用上。
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，利用超声波检测往往比较快捷、方便、计算简单、易于做到实时控制。
研究可语音播报的无线测距仪将在工业控制、能源水利勘探方面发挥重大意义，具有极大的优势和广阔的前景。
2 内容要求本文介绍的是一种以超声波作为传播媒介进行距离的测量，并具有语音播报和数字显示功能测距仪的设计。
该无线测距仪具体要求是由单片机组成控制电路和超声波发射接收电路为核心，有距离显示功能，并同时完成语音播报。
探测距离0.25m—1.5m，测量分辨率1cm，误差小于0.5%。
3 设计方案3.1 系统框图可语音播报的无线测距仪主要包括以下几个部分：电源、单片机控制模块、超图 1 系统框图3.2 系统原理本设计系统方案为：由发射电路发出一个超声波信号，然后单片机控制模块开始计时，超声波发出后碰撞到被测量物体，产生反射，反射的超声波信号被超声波接收电路接收，接收模块将信号传送给单片机，单片机立即停止计时。
发射电路发出超声波信号到接收电路接收到超声波信号会产生一个时间段，该时间段则为超声波传送的时间。
单片机通过测量时间段来计算测量地到被测量地的距离，再把距离通过数码管显示以及语音播报出来即可。
超声波测距仪的开题报告
超声波测距仪的开题报告超声波测距仪的开题报告一、引言超声波测距仪作为一种常见的测量设备，在工业、医疗、环境监测等领域得到广泛应用。
本文旨在探讨超声波测距仪的原理、应用和发展趋势，以提供一个全面的开题报告。
二、原理超声波测距仪利用超声波的传播速度和反射原理来测量距离。
当超声波发射器发出一束超声波时，它会经过一定的时间后被接收器接收到。
通过测量发射和接收之间的时间差，可以计算出被测物体与测距仪之间的距离。
三、应用1. 工业领域超声波测距仪在工业领域中广泛应用于物体检测和定位。
例如，在自动化生产线上，可以使用超声波测距仪来检测物体的位置和距离，以实现自动化控制和精确定位。
2. 医疗领域在医疗领域，超声波测距仪被用于测量人体器官的大小和位置。
通过将超声波传递到人体内部，可以获取到准确的器官尺寸，帮助医生进行诊断和治疗。
3. 环境监测超声波测距仪还可以用于环境监测，例如测量水位、液体容积和空气质量等。
通过将超声波传播到液体或气体中，可以得到准确的测量结果，帮助我们了解环境的状况并采取相应的措施。
四、发展趋势1. 精度提升随着科技的不断进步，超声波测距仪的测量精度将不断提高。
通过改进传感器和算法，可以实现更高的测量精度，满足不同领域对精确测量的需求。
2. 多功能化未来的超声波测距仪将更加多功能化，不仅可以测量距离，还可以测量速度、温度等参数。
这将使得超声波测距仪在更多领域有更广泛的应用。
3. 无线化目前的超声波测距仪通常需要通过有线连接与其他设备进行数据传输。
未来的发展趋势是实现无线传输，提高设备的便携性和灵活性。
五、结论超声波测距仪作为一种常见的测量设备，在工业、医疗和环境监测等领域有着广泛的应用。
随着技术的不断进步，超声波测距仪的精度将不断提高，功能也将更加多样化。
未来，我们可以期待超声波测距仪在更多领域发挥重要作用，为人们的生活和工作带来更多便利和效益。
超声波测距仪设计开题报告
超声波测距仪设计开题报告摘要：本文介绍了一个基于超声波技术的测距仪的设计开题报告。
测距仪是一种常见的仪器，用于测量两个物体之间的距离。
超声波测距仪利用超声波的特性，通过发送和接收超声波信号来测量距离。
本文将重点研究超声波测距仪的硬件设计和信号处理方法。
引言：测距是许多领域中重要的测量任务之一。
在工业自动化、无人机导航、智能交通系统等应用中，准确测量物体之间的距离对于系统的正常运行至关重要。
传统的测距方法包括使用激光测距仪或红外线测距仪等。
然而，这些方法在特定环境下可能受到干扰。
超声波测距仪具有非接触、高精度和易于实现的优点，因此被广泛应用。
问题陈述：本研究的主要目标是设计一种基于超声波技术的测距仪，能够准确测量两个物体之间的距离，并且具有稳定的性能和高精度的测量结果。
方法：1. 硬件设计：超声波测距仪主要由发送器和接收器两部分组成。
发送器负责发射超声波信号，接收器负责接收反射回来的超声波信号。
本文将使用电路设计软件进行硬件电路的设计和仿真，并选择适当的元器件，如超声波传感器、放大器等。
2. 信号处理：接收到的超声波信号将被放大和滤波，以提高稳定性和抗干扰能力。
然后，通过计算接收到的超声波信号的时间延迟，可以确定两个物体之间的距离。
本文将研究不同的信号处理算法，并对其性能进行评估和优化。
预期结果：通过设计和实现一个基于超声波技术的测距仪，本研究预期能够实现以下目标：1. 高精度的测量结果：通过合理的硬件设计和信号处理方法，实现测距仪的高精度和稳定性。
(完整版)超声波测距的毕业设计开题报告
历史上使用超声波来测量距离是从第二次世界大战时海军的声纳技术的发展开始。声纳是一种利用声波在水下测定目标距离和运动速度的仪器。经过几个世纪，科学家们对此反复研究，最终发现了超声波的原理。
超声波测距应用于各种工业领域，如工业自动控制，建筑工程测量和机器人视觉识别等方面。超声波作为一种检测技术，采用的是非接触式测量，由于它具有不受外界因素影响，对环境有一定的适应能力，且操作简单、测量精度高等优点而被广泛应用。这些特点可使测量仪器不受被测介质的影响，大大解决了传统测量仪器存在的问题，比如，在粉尘多情况下对人引起的身体接触伤害，腐蚀性质的被测物对测量仪器腐蚀，触电接触不良造成的误测等。此外该技术对被测元件无磨损，使测量仪器牢固耐用，使用寿命加长，而且还降低了能量耗损，节省人力和劳动的强度。因此，利用超声波检测既迅速、方便、计算简单，又易于实时控制，在测量精度方面能达到工业实用的要求。
第 13 周：论文修改；
第 14 周：准备答辩；
第 15 周：答辩。
（1）、根据系统的功能要求确定选用的元器件；
（2）、分配单片机各个P口地址，以连接对应的元器件，方便控制；
（3）、利用DXP软件构建系统的硬件图；
2、确定软件部分的设计方案:
（1）、确定各部分模块对应要实现的功能，并根据连接图写出对应程序中对应的控制信息，便于软件编写；
（2）、用keil软件编写程序，对应各模块功能模块化编写，便于程序的检查和调试；
计量学在制造业中越来越重要。直接在机器上测量尤其能推动制造业的发展。目前为止大部分还是采用视觉的或触觉的测量方法。但是墙的厚度就不能用这些来测量，因此德国人把超声系统结合到机器设计出了测距方法。随着超声波的发展，早在2000年时英国人就设计出了可观察、识别并测距的超声波集成系统。
基于单片机的超声测距系统的开题报告
基于单片机的超声测距系统的开题报告一、研究背景超声测距技术以其精度高、测量范围广等特点，在物体测距、障碍检测、机器人导航等领域得到了广泛应用。
其中，基于单片机的超声测距系统因其结构简单、成本低廉等优点备受关注。
二、研究意义本课题旨在设计和实现一种基于单片机的超声测距系统，可以应用于各种实际场景。
该系统能够快速、准确地测量物体与传感器之间的距离，并能够在实现单片机与外部设备之间的通信的情况下，实现对数据的处理和显示，对于工业自动化、物流仓储等领域有着广泛的应用价值。
三、研究内容1. 系统硬件设计（1）超声波模块的设计与选型（2）信号调理模块的设计（3）单片机模块的设计2. 系统软件设计（1）超声波信号的发射与接收程序（2）数据处理程序（3）通讯程序四、研究方案本课题的研究方案如下：1. 系统硬件设计（1）超声波传感器：选用市面上成熟的超声波传感器，能够稳定工作，且测量精度高；（2）信号调理模块：采用光耦隔离，输入输出恰当的信号波形，通过同步测量，实现测量精度；（3）单片机模块：选用处理速度快，存储空间大，通用性强的单片机，并具有相应的开发软件。
2. 系统软件设计（1）超声波信号的发射与接收程序：通过控制超声波发射器的频率和发射时长进行信号发射，然后通过一定算法求出发射器和接收器之间的时间差，从而计算出距离；（2）数据处理程序：对测量结果进行处理和校准，提高系统的测量精度和稳定性；（3）通讯程序：实现与上位机或其他设备的通信，可以将测量结果传输给其他设备，或者接收其他设备的指令，实现系统的远程控制或监测。
五、预期成果本课题预期实现一个基于单片机的超声测距系统，能够对物体进行快速、准确的测量，并能够将测量结果传输给其他设备或者通过LCD显示出来，实现了单片机与外部设备之间的通信。
毕业论文开题报告--基于单片机的超声波车间距测量系统设计
2017届毕业设计（论文）开题报告
题目基于单片机的超声波车间距测量系统设计
学院汽车与交通工程学院
专业汽车服务工程 _ 姓名孙彭宇班级 13汽车卓越
指导教师李丽
起止日期 2017年月2至 2017年6月
2017年 2 月23 日
单片机处理单元
显示模块
语音模块
发射电路
检测电路接收电路
发射探头
接收探头
目标物
系统方案设计图
1.查阅相关资料将需要用到的硬件设施基本确定下来
2.学习单片机开发软件，熟悉用户页面，学会操作。
3.设计系统硬件电路包括显示电路、超声波发射电路、超声波检测接收电路和温度补偿电路。
实际的调试过程中，要十分注意发射和接收探头在电路板上的安装位置
4.设计系统软件部分，编写主程序，外部中断子程序，定时器中断子程序，温度补偿子程序。
程序采用先在计算机上进行软件仿真，后灌进单片机中和硬件结合调试。
5.出超声波测距仪硬件实物。
主程序流程示意图
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基于51单片机的超声波测距仪
题目基于51单片机的超声波测距仪目录摘要 (1)英文摘要 (2)引言 (3)正文 (4)1 实验平台概述 (4)1.1单片机概述 (4)1.2芯片简介 (5)1.2.1 STC89C51单片机简介 (5)1.2.2 CX20106A芯片简介 (6)1.2.3 74LS04芯片简介 (7)1.2.4 LED数码显示管简介 (8)2 实验设计 (9)2.1系统硬件设计 (9)2.1.1 超声波发射电路设计 (10)2.1.2超声波接收电路设计 (10)2.1.3 超声波显示电路设计 (11)2.1.4 蜂鸣器报警模块设计 (12)2.2系统软件设计 (12)2.2.1 主程序 (13)2.2.2 超声波中断程序 (14)2.2.3 计算和显示距离模块 (16)2.2.4 蜂鸣器报警模块 (19)3 实验结果与分析 (20)结论 (21)参考文献 (22)综述 (23)摘要本文详细的介绍了一种超声波测距仪，它是在51单片机的控制下工作的。
本设计采用的单片机为STC89C51，该单片机使用串口编程、价格便宜而且效率高、稳定性强。
该系统硬件电路设计主要包括单片机系统、超声波发射电路、接收电路、LED 数码管显示以及蜂鸣器报警装置等。
在单片机内部程序的控制下，超声波发射电路将超声波信号发射出去，超声波信号在遇到被测物体后被反射回去，反射回来的超声波信号被超声波接收器接收，然后经过接收电路的检波进行放大以及其他处理，送至单片机，单片机根据超声波的传播速度和超声波从发射到接收所使用的时间，计算出被测物体的距离，所测得的距离值用LED数码管显示出来，与被测物体之间的不同距离利用蜂鸣器报警提示。
因为基于51单片机的超声波测距仪在运用过程中具有较强的稳定性，而且检测的效率高、速度快，测量精度符合测距要求，所以，超声波测距仪具有很高的应用价值。
本设计主要围绕两个方面展开，即超声波测距仪的硬件电路设计和软件程序设计。
关键词：单片机；超声波；测距AbstractThe article describes an ultrasonic range finder in detail, which is under the control of 51 single-chip. The design of the single-chip for the STC89C51, which uses serial programming, it is not only cheap, high efficiency, and strong stability. The hardware circuit design mainly includes single-chip system, ultrasonic transmitter circuit, receiving circuit, LED digital tube display and buzzer alarm device. Under the control of the single-chip internal program, The ultrasonic transmitter circuit emits an ultrasonic signal, the ultrasonic signal is reflected back after encountering the measured object, and the reflected ultrasonic signal is received by the ultrasonic receiver. And then through the receiver circuit to detect the amplification and other processing, sent to the single-chip, the single-chip according to the propagation speed of ultrasound and ultrasound from the launch to the use of the time to calculate the distance of the measured object, the measured distance with LED digital tube Displayed, and the measured distance between the object using the buzzer alarm. Because of the 51 single-chip ultrasonic range finder in the use of the process has a strong stability, and the detection of high efficiency, speed, measurement accuracy in line with the requirements of ranging, so it has a high application value. The design mainly revolves around two aspects, namely the hardware circuit design and software program design of the ultrasonic range finder.Key words: Single-chip; Ultrasonic; Ranging引言随着社会的不断进步，人民的需求逐渐增强，超声波测距仪越来越受到大家的喜爱，在许多方面都得到运用。
基于单片机超声波测距仪开题报告
一、工作原理：由超声发射器向被测物体方向发射脉冲式的超声波。
发射器发出一连串超声波后即自行关闭，停止发射。
同时超声接受器开始检测回声信号，定时电路也开始计时。
当超声波遇到物体后，就被反射回来。
等到超声接受器收到回声信号后，定时电路停止计时。
此时定时电路所记录的时间，是从发射超声波开始到收到回声波信号的传播时间。
利用传播时间值，可以换算出被测物体到超声传感器之间的距离。
系统框图：1、超声波发射及接收原理：压电式超声波换能器是利用压电晶体的谐振来工作的。
超声波换能器内部有两个压电晶片和一个换能板。
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，压电晶片会发生共振，并带动共振板振动产生超声波，这时它就是一个超声波发生器；反之，如果两电极问未外加电压，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2、显示电路原理：数码管显示器是由发光的二极管显示字段组成的. 数码管显示器有8个发光二极管，其中从a~g管脚输入显示代码，可显示不同的数字或字符，Dp显示小数点共阳极的数码管显示器的公共端为发光二极管的阳极，通常接+5V电源，当发光二极管的阴极为低电平时，发光二极管点亮。
本设计中采用的是4位七段共阳极数码管显示器，一共具有12个引脚，4个位选端，8个字选端。
四位数码管显示器，有AT89C51的P0口输出。
动态扫描时，有P2口控制当前显示位。
3、复位电路原理：AT89C51复位有一个专用的外部引脚RESET，外部可通过此引脚输入一个正脉冲使单片机复位。
所谓复位，就是强制单片机系统恢复到确定的初始状态，并使系统重新从初始状态开始工作。
本设计采用的是电平式开关与上电复位电路，为了能使运行中的系统，经人工干预，强制系统进行复位。
二、软件流程图：按下开关，单片机初始化，设置定时器，发射超声波并检测是否有超声波返回，如果没有检测到超声波，则返回单片机初始化，如果检测到超声波，则进行外部中断子程序计算距离。
基于超声波的距离测量系统的研究及其应用的开题报告
基于超声波的距离测量系统的研究及其应用的开题报告一、研究背景与意义超声波测距技术在工业自动化控制、军事、安全监控等领域中具有广泛应用，并且在近年来的车载雷达、智能家居、机器人等领域也得到了快速的发展。
超声波测量技术通过利用超声波的传播速度和反射原理，可以实现对物体的距离、速度、位置等参数的精确测量，具有测量范围广、测量精度高、不受光照影响等优点。
因此，超声波测距技术的研究具有十分重要的意义。
目前，市面上已经有一些基于超声波的距离测量系统的产品，但是它们存在着一些不足，比如：测距精度不高，测距范围受限，适用场景有限等问题。
因此，需要有一种可以更精准、更灵活、更适应各种场景使用的超声波测距系统，来满足实际需求。
二、研究内容本研究的主要内容包括：1.超声波测距原理与技术研究。
通过理论研究和实验验证，探究超声波传播的特点、超声波测距仿真模型的建立和超声波测距技术的优化等关键问题。
2.基于超声波的距离测量系统设计。
采用单片机、传感器、运放等电子元件，结合超声波传感器的工作原理，设计出一种基于超声波的距离测量系统。
3.系统性能测试与优化。
通过实验测试，对系统的测距精度、测距范围、稳定性等性能进行评估和优化，保证系统的高效稳定运行。
三、预期成果本研究的预期成果包括：1.完成超声波测距技术的理论研究和仿真模型的建立。
2.设计出基于超声波的距离测量系统，并进行实验验证。
3.评估系统的测距精度、测距范围、稳定性等性能，并进行优化。
4.探索超声波测距技术在实际应用场景中的应用，如智能家居、车载雷达、机器人等领域。
四、研究方法1.文献调研法。
系统搜集与超声波测距技术相关的文献资料，综合分析各种测距技术的特点和优缺点，为研究提供参考。
2.实验验证法。
基于超声波测距原理，设计相应的实验方案，利用单片机、传感器、运放等电子元件，搭建出基于超声波的距离测量系统，并对其性能进行实验验证。
3.系统优化法。
针对实验结果，对系统的测距精度、测距范围、稳定性等性能进行分析和评估，并进行适当的优化。
基于单片机的超声测距仪设计开题报告(标准格式)
毕业设计（论文）开题报告
超声波接收器由回波放大接收电路及比较电路组成，回波放大接收电路负责将
返回的超声波接收并进行放大处理，比较电路负责对放大后的信号进行分析处理测温电路由温度传感器组成，负责测量四周环境温度，以测出该环境下的超声
波传输速度
显示电路选择运用LED发光二极管构成的LCD液晶显示屏。
驱动方式有动态
驱动和静态驱动两种选择，可依据须要进行选择。
报警电路由一个运算放大器，一个发光二极管组成。
假如出现如距离过远或干
扰过大等接收不到返回信号的状况，报警电路工作，发光二极管亮起，出现警报。
设计的简易结构图如下
4、探讨思路和方法
依据所收集的单片机有关方面的资料，对所需设计的系统进行初步分析，选择
最有效的单片机系统，进一步对测量系统进行构架，画出测量原理图，依据原理图
画出结构图，并完善其内部结构。
并对整个系统进行检测，逐步完善整个测量系统，
直至测量精度达到要求。
5、解决的关键问题
设计出以单片机为核心限制声波测距仪系统，在广泛借鉴了各种设计的优点的同时，充分考虑设计中的各个环节，运用温度传感器精确测量出测距时的温度，计算出当时的声速速度；可较精确测量距离，并用LCD或LED显示测量数值，设置必要的爱护功能。
其中拟解决的关键问题：
1.超声波放射与接收电路的设计；
2.如何将测温电路返回的数据精确传递到LCD显示单元；
3.显示电路选择什么样的反向驱动器驱动PC口作为LCD的位选限制口来提高其显示亮度，使设计更完善；
4.单片机的复位电路是运用上电自动复位的方式还是运用按键电平复位的方式；
方案初步拟定:
单片机系统:AT89C52单片机。
基于单片机的超声波测距开题报告
基于单片机的超声波测距开题报告毕业论文（设计）开题报告题目基于单片机的超声波测距1、本课题的研究意义，国内外研究现状、水平和发展趋势近年来，随着电子测量技术的发展，运用超声波作出精确测量已成可能。
随着经济发展，电子测量技术应用越来越广泛，而超声波测量精确高，成本低，性能稳定则备受青睐。
超声波是指频率在20kHz以上的声波，它属于机械波的范畴。
超声波也遵循一般机械波在弹性介质中的传播规律，如在介质的分界面处发生反射和折射现象，在进入介质后被介质吸收而发生衰减等。
正是因为具有这些性质，使得超声波可以用于距离的测量中。
随着科技水平的不断提高，超声波测距技术被广泛应用于人们日常工作和生活之中。
一般的超声波测距仪可用于固定物位或液位的测量，适用于建筑物内部、液位高度的测量等。
随着科学技术的快速发展，超声波将在测距仪中的应用越来越广。
但就目前技术水平来说，人们可以具体利用的测距技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。
展望未来，超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需求，如声纳的发展趋势基本为：研制具有更高定位精度的被动测距声纳，以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要；继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳，实现超远程的被动探测和识别；研制更适合于浅海工作的潜艇声纳，特别是解决浅海水中目标识别问题；大力降低潜艇自噪声，改善潜艇声纳的工作环境。
无庸置疑，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，最终发展到具有创造力。
在新的世纪里，面貌一新的测距仪将发挥更大的作用。
2、本课题的基本内容，预计可能遇到的困难，提出解决问题的方法和措施利用单片机控制超声波测距，发射器发出的超声波以速度υ在空气中传播，在到达被测物体时被反射返回，由接收器接收，其往返时间为t,由2/vts 即可算出被测物体的距离。
超声波测距仪开题报告
附件：附件1：毕业设计工作实施方案封面附件2：毕业设计课题申报表附件3：毕业设计课题汇总表附件4：学生毕业设计选题统计表附件5：学生毕业设计任务书附件6：学生毕业设计开题报告书附件7：学生毕业设计说明书书附件8：学生毕业设计成果报告书附件9：学生毕业设计答辩统计表附件10：学生毕业设计评阅、答辩及成绩评定表附件11：毕业设计成绩汇总表附件5：信息职业技术学院13 届学生毕业设计任务书[2] 课题来源：教学科研、生产实际、社会实际、模拟等。
[3] 期刊文献：编号作者.题名[J].刊名，年，卷(期):起止页码.图书文献：编号著者.书名[M].出版地：，出版年：起止页码.附件6：学生毕业设计开题报告书课题名称：基于51单片机的超声波测距仪姓名邓怡兵学号 5班级电子1301 专业应用电子技术院系电子工程学院指导教师何忠悦2015年 10 月 21 日[2] 课题来源：教学科研、生产实际、社会实际、模拟等。
[3] 期刊文献：编号作者.题名[J].刊名，年，卷(期):起止页码.图书文献：编号著者.书名[M].出版地：，出版年：起止页码.附件7：毕业设计（此处用小二号黑体写毕业设计题目）姓名学号班级专业院系指导教师年月日信息职业技术学院毕业设计诚信声明本人重声明：所呈交的毕业设计文本和成果，是本人在指导老师的指导下，独立进行研究所取得的成果。
成果不存在知识产权争议，本毕业设计不含任何其他个人或集体已经发表过的作品和成果。
本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。
毕业设计者签名：年月日信息职业技术学院毕业设计说明书（方案）规一、基本撰写容与要求毕业设计说明书（方案）由封面、诚信声明、目录、摘要、关键词、正文、结束语（致）、参考文献、附录等组成。
1、封面毕业设计课题名称应简短、明确、有概括性，一般不超过20个字，其余各项要填写清楚完整。
2、诚信声明毕业设计说明书纸质文档中，学生应当手写签名。
3、目录应是论文的提纲，也是论文组成部分大小标题。
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第15周毕业设计论文初稿完成
第16周论文格式调整，提交论文级所有文件
第17周预习毕业设计，准备毕业答辩。
四、主要参考文献：
五、指导教师意见：
指导老师（签名）：
年月日
六、教研室意见：
负责人（签名）：
年月日
人们能听到声音是由于物体振动产生的，它的频率在20HZ-20KHZ范围内，超过20KHZ称为超声波，低于20HZ的称为次声波。常用的超声波频率为几十KHZ-几十MHZ。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。超声波技术以广泛的应用于工农业生产，通信，医疗以及家用电器等领域。
学号
XX学院
毕业设计开题报告
课题名称：
基于单片机的超声波测距仪
学生姓名：
系别：
专业：
指导教师：
2012年1月11日国内外对本课题的研究动态：
国内超声波测距仪技术落后，产品功能低端。国外超声波测距仪产品型号齐全，质量好，性能比较稳定。
（二）依据和意义：
再设计由单片机AT89C51构成系统的硬件电路连接图，系统主要包括单片机控制模块，显示模块，报警模块，按键输入模块，超声波发射接收模块和温度测量模块等六大部分
设计程序流程图。在设计各子程序模块。
研究的方法：
1.文献研究法：查阅图书馆中国期刊全文数据库的相关书刊论文资料，为研究做准备。
2．实验仿真研究法：通过实验仿真，了解硬件系统中AT89C51、74LS09等芯片的功能及使用方法。
3.比较研究法：通过与非单片超声波测距仪的比较，从中突出并改进基于单片机的超声波测距仪的功能和技术。
进度安排：
第1-2周查阅各种文献资料，毕业实习
第3-4周准备开题报告
第5-6周掌握超声波测距仪工作原理
第7-8周掌握单片机常用接口芯片的使用
第9-12周1、提交论文详细目录的电子文档
2、硬件系统设计完成
一、研究的基本内容，拟解决的主要问题：
研究的基本内容：
超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波，从而测出发射和接收回波的时间差t,然后求出距S=Ct/2，式中的C为超声波波速。由于超声波也是一种声波，其声速C与温度有关。在使用时，如果温度变化不大，则可认为声速是基本不变的。如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法加以校正。声速确定后，只要测得超声波往返的时间，即可求得距离。这就是超声波测距仪的机理，单片机(AT89C51)发出短暂的40kHz信号,经放大后通过超声波换能器输出;反射后的超声波经超声波换能器作为系统的输入,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。
拟解决的主要问题：
（1）设计一个以单片机为核心的超声波测距仪，可以应用于汽车倒车、工业现场的位置监控；
（2）测量范围在0.50～4.00m，测量精度1cm；
（3）测量时与被测物无直接接触，能够清晰稳定地显示测量结果。
三、研究的步骤、方法、措施及进度安排
研究的步骤：
通过查阅文献了解AT89C51、74LS09芯片的功能及使用方法，并进行仿真进一步了解熟悉芯片性能。