关于超声波传感器论文材料
超声波检测传感器的设计与应用研究
超声波检测传感器的设计与应用研究随着科技的不断发展，许多新兴技术的出现都带来了极大的变革，其中超声波技术便是其中之一。
超声波是指在频率大于20kHz（20,000Hz）的声波，其在医疗、工业等领域都广泛应用。
超声波技术在生命科学领域发挥了重要作用，其中超声波检测传感器是应用超声波技术的重要途径之一。
本文将介绍超声波检测传感器的设计原理、应用场景及其实际应用效果。
一、超声波检测传感器设计原理超声波检测传感器是将超声波技术应用到传感器中的一种方法。
其使用声波脉冲的概念来检测目标物体并测量其距离、速度和方向等信息。
超声波检测传感器是一种非接触式的传感器，其使用超声波波束来探测目标物体的表面。
超声波检测传感器可以采用不同的工作频率，常见的频率为40kHz。
这种频率对人体无危害并且适用于大多数应用场景。
超声波检测传感器是电子元器件，由脉冲发射器、接收器、放大器、时钟和逻辑控制电路等组成。
当脉冲发射器向目标物体发出超声波时，它会以一定的速度传播，当它到达目标物体表面时，它将被反射并返回到传感器内部。
接收器将接收到的超声波信号传送到放大器进行放大，信号将被处理以确定目标物体的距离或其他特征。
这些特征可以通过采用不同的传感器设计方法进行改变。
例如，可以将传感器放置在指定距离处或将其固定在物体表面，以便检测特定距离或特定位置的目标物体。
二、超声波检测传感器应用场景超声波检测传感器在许多不同的行业中都有着广泛的应用，如医学、制造和采矿工业等行业。
下面将简要介绍超声波检测传感器在几个行业中的应用。
（一）医学行业医学行业是超声波技术的主要应用领域之一。
医生们使用超声波检测传感器来检查身体内部，了解病患的内部情况。
在妇科等领域，这种传感器可以用于卵巢癌的早期检测。
此外，它还可以用于检查肝脏、胰腺和血管等器官的状况。
（二）制造业在制造行业中，超声波检测传感器主要应用于检测材料缺陷、尺寸和位置等。
这种传感器可以用于检测金属薄片、塑料件、纺织品等产品的质量。
超声波传感器技术的研究与应用
超声波传感器技术的研究与应用近年来，人们生活水平的提高，科技的不断发展，让我们的生活更加便捷和舒适。
其中，超声波传感器技术的研究与应用就是其中一个关键的因素。
一、超声波传感器技术的概述超声波传感器是一种广泛应用于物体检测和测距的技术，主要是通过超声波来实现测量。
其基本原理是：当超声波遇到障碍物时，会发生反射，并返回传感器。
传感器会测量反射回来的时间，并根据时间来计算距离。
因此，超声波传感器可以应用于多种场合，例如测量距离、检测物体是否存在等。
超声波传感器技术的应用非常广泛，其中最常见的就是汽车后方雷达探测器。
它可以帮助行车者更好地了解后方的情况，避免发生事故。
此外，超声波传感器还可以应用于医疗设备、机器人、空调等电器的运行控制等。
可以说，超声波传感器技术已经深入到我们生活的方方面面。
二、超声波传感器技术的优点相比其他测量方式，超声波传感器技术具有以下几个优点：1.高频信号：超声波传感器可在高频信号下工作，这意味着可以对极小的物体进行测量。
2.不受环境影响：超声波传感器可以在各种环境下使用，包括水和空气中。
3.非侵入性：传感器不需要直接接触被测物体，这有效地避免了污染和损坏。
三、超声波传感器技术的研究进展虽然超声波传感器技术已经广泛应用，但是仍有很多方面需要进一步的研究。
以下是几个超声波传感器技术方面的研究进展：1.传感器的选择：超声波传感器的选择关系到设备的准确测量和检测，因此如何选择最适合的传感器是一个值得研究的问题。
2.信号处理：超声波传感器的工作过程中需要进行信号处理，以最小化背景噪声的影响。
因此，如何优化信号处理是一个研究的重点。
3.电源：超声波传感器需要稳定的电源，但是其功耗却是一个不容忽视的问题。
如何在保证稳定电源的同时，尽可能的降低功耗是一个值得探讨的问题。
四、超声波传感器技术的未来发展从目前的研究进展，可以看出超声波传感器技术仍有很大的发展空间。
以下是未来超声波传感器技术的几个发展趋势：1.更高的精度：随着各种行业对精度的要求越来越高，超声波传感器技术也需要不断的改进来提高其精度。
超声波传感器的设计与研究
超声波传感器的设计与研究一、引言超声波传感器是一种通过声波在介质中的传播来检测距离、位置、速度等参数的传感器。
超声波传感器使用频率高、泄漏小、灵敏度高、探测距离远等特点，因此在工业、医疗等领域得到了广泛的应用。
本文将重点介绍超声波传感器的设计与研究。
二、超声波传感器的基本原理超声波传感器的基本原理是利用超声波在介质中的传播来探测物体的距离、位置、速度等参数。
声波在介质中的传播速度取决于介质的密度和刚度，因此可以通过测量声波传播时间来计算物体距离。
超声波传感器通常由发射器、接收器和信号处理系统组成。
发射器将电信号转换为声波信号，发送到物体上后被反射回来，接收器将反射回来的声波信号转换为电信号，然后信号处理系统将电信号转换为所需的参数。
三、超声波传感器的设计和制造超声波传感器的设计和制造需要考虑到多个因素，如频率、距离、灵敏度、波束角、环境适应性等。
以下是超声波传感器的设计和制造的一些关键步骤：1. 发射器和接收器的设计超声波传感器的发射器和接收器通常采用压电陶瓷材料制成。
压电陶瓷材料具有压电效应，即在应力下会产生电压。
因此，压电陶瓷材料可以将电信号转换为声波信号，也可以将反射回来的声波信号转换为电信号。
发射器和接收器的设计需要考虑到频率、波束角、灵敏度等因素。
频率越高，探测距离越短，但灵敏度越高；波束角越窄，方向性越好，但探测范围也越小。
2. 信号处理系统的设计超声波传感器的信号处理系统对于测量精度和稳定性都至关重要。
通常，信号处理系统包括前置放大器、滤波器、放大器和模数转换器等。
前置放大器用于提高信号的幅度和增强信号的噪声比；滤波器用于滤除杂波和干扰信号；放大器用于放大信号的幅度；模数转换器用于将模拟信号转换为数字信号，以便进一步处理和计算。
3. 环境适应性的设计超声波传感器的应用场景通常比较恶劣，需要考虑到环境适应性。
例如，需要考虑防水、抗震、抗干扰等因素。
四、应用领域超声波传感器在工业、医疗、安防等领域都有广泛的应用。
超声波传感器论文
湖南理工学院机械学院超声波传感器班级机自11-2BF 学号姓名序号62014 年 04 月超声波传感器[简介]超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。
超声波是一种振动频率高于声波的机械波，由换能晶片在电压的激励下发生振动产生的，它具有频率高、波长短、绕射现象小，特别是方向性好、能够成为射线而定向传播等特点。
超声波对液体、固体的穿透本领很大，尤其是在阳光不透明的固体中，它可穿透几十米的深度。
超声波碰到杂质或分界面会产生显著反射形成反射成回波，碰到活动物体能产生多普勒效应。
因此超声波检测广泛应用在工业、国防、生物医学等方面[关键字]：结构工作原理应用一：工作原理：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。
超声波是一种在弹性介质中的机械振荡，有两种形式：横向振荡（横波）及纵向振荡（纵波）。
在工业中应用主要采用纵向振荡。
超声波可以在气体、液体及固体中传播，其传播速度不同。
另外，它也有折射和反射现象，并且在传播过程中有衰减。
在空气中传播超声波，其频率较低，一般为几十KHZ，而在固体、液体中则频率可用得较高。
在空气中衰减较快，而在液体及固体中传播，衰减较小，传播较远。
利用超声波的特性，可做成各种超声传感器，配上不同的电路，制成各种超声测量仪器及装置，并在通迅，医疗家电等各方面得到广泛应用。
超声波传感器主要材料有压电晶体（电致伸缩）及镍铁铝合金（磁致伸缩）两类。
电致伸缩的材料有锆钛酸铅（PZT）等。
压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器，它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波，同时它接收到超声波时，也能转变成电能，所以它可以分成发送器或接收器。
有的超声波传感器既作发送，也能作接收。
这里仅介绍小型超声波传感器，发送与接收略有差别，它适用于在空气中传播，工作频率一般为23-25KHZ及40-45KHZ。
毕业设计论文--多超声波传感器的距离测量系统设计.doc
摘要本文详细介绍了一种基于AT89C51单片机的脉冲反射式双传感器超声波测距系统设计，具体内容为测距单元硬件设计和单片机应用程序设计；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的时间差来测量待测距离。
本超声波测距系统设计基于Polaroid 6500系列的超声波传感器及其驱动模块两套，设计以AT89C51单片机为核心的超声波测距电路，能实现多模式距离测量与温度补偿以及距离结果显示，并且能够以串行通信方式将处理后的测距数据信号传送到PC机，并从PC机接受控制信号。
本系统安装使用方便，价格便宜，并可与遥测遥控系统配合使用，有较广阔的应用前景。
关键词:超声波，超声波传感器，超声波测距系统，AT89C51单片机，温度补偿。
ABSTRACTThe thesis introduces a kind of single-pulse-reflection double- -ultrasonic sensors distance measurement system design in detail based on the AT89C51 SCM. The specific contents are the designs of hardware’s unit and application of the SCM; This system could measure certain distance with the time between transmitted wave and reflected wave on condition in which the speed of transmitting wave is fixed in room。
The ultrasonic distance measuring system is based on the Polaroid 6500 series of ultrasonic sensors and two sets of drive module, the design has used taking the AT89C51 SCM as the core of ultrasonic ranging circuit, to achieve multi-mode distance measurement and temperature compensation, the results displayed by LED. And sent the ranging data signals to the PC by the way of Serial communication after the signals been dealt with, accept controlling signals from the PC.This system is easy to be installed and applied，low in Price and capable of being used in combination with the systems of telemetering and telecontrolling ，and it has extensive application prospects.Key Words:Ultrasonic wave,Ultrasonic sensor，Ultrasonic distance-measurement system，The AT89C51 SCM，Temperature compensation.目录第1章绪论 (1)1.1 课题的提出 (1)1.2 超声测距技术的研究情况及其发展 (2)1.3 本课题的研究内容及其意义 (3)第2章超声波测距技术综述 (5)2.1超声波简介 (5)2.2超声波测距的一般原理和方法 (6)2.3超声波传感器的主要参数及选择 (7)第3章超声测距系统总体设计方案 (14)3.1 总体设计方案概述 (14)3.2单片机控制超声波传感器声波收发电路的设计 (16)3.3 温度信号采集电路的设计 (17)3.4显示单元电路的设计 (18)3.5单片机与PC机串行通信的设计 (19)第4章超声波测距系统硬件及软件的实现 (21)4.1单片机AT89C51 (21)4.2系统硬件设计的其他芯片原理介绍 (24)4.3 系统软件设计 (28)第5章实验结果及其分析 (42)5.1实验结果 (42)5.2实验结果分析 (43)参考文献 (45)致谢 (46)附录 (47)第1章绪论1.1 课题的提出随着计算机技术、自动化技术和工业机器人的不断发展，测距与识别问题在工业中变得十分重要。
探究超声波传感器及其应用
探究超声波传感器及其应用作者：王薇来源：《中国新通信》2016年第18期【摘要】超声波技术在国内外具有广泛应用，这一技术可对声波在物种中的传播规律进行分析，它与现代自然科学领域中的声学以及物质同基本粒子相互作用技术和电磁技术共同组成了探索物质的核心技术体系。
当前这一技术已在数据通信领域以及工业加工生产技术领域和医疗卫生事业领域、动力工程领域等综合性技术领域中得到了重点应用与实践。
【关键词】超声波传感器应用超声波是一种弹性波，它具有X射线以及光波和磁波等诸多波线所不具有的功能特点，正是基于超声波的应用灵活性与技术要求性高等特点，人们将其制成超声波传感器进行工业实践与应用。
一、超声波传感器概况1.1超声波及其原理物体机械振动状态的传播形式就是声波，而超声波主要是指声波频率在20000Hz以上的声波形式。
由于这种声波每秒钟的振动频率较高，因此大大超出了人耳所能承受的听觉范围。
超声波按照其在机械振荡过程中的不同表现形式，可将其分为纵向与横向两种振荡波[1]。
而在我国现阶段的工业实践中，主要应用的是纵向振荡波，与可听声波相比，超声波具有独特的传播特征，其衍射能力较强，而且在均匀的传播介质中可以进行直线传播。
一般情况下，在同等强度条件下，声波的频率与功率具有正相关性，声波频率越大，其传波的功率就越大。
因为超声波要比一般声波频率更大，所以其在运行传播时的功率也较大。
由于超声波具有诸多优点，因此在不同环境下得到了广泛应用与实践。
1.2超声波传感器的特点超声波传感器是利用超声波的上述优点研制而成的一种数字传感器，以超声技术为核心、超声传感装置为载体，进行超声波传输与接收。
通常情况下，超声波传感器又称为超声换能器及超声探头。
超声波探头主要由压电晶片构成，其不但可以接收超声波，而且可以发射超声波。
因此在超声探头中，核心运作组件就是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。
这种压电晶片通过具有磁致伸缩作用的镍铁铝合金材料与具有电致伸缩作用的压电晶片材料制成。
一种基于超声波技术的超声波传感器件
一种基于超声波技术的超声波传感器件超声波传感技术是一种基于超声波信号的传感器技术，被广泛应用于测距、障碍物检测、物体定位等领域。
本文将介绍一种基于超声波技术的超声波传感器件，并探讨其原理、应用以及未来的发展趋势。
首先，让我们来了解一下超声波传感器是如何工作的。
超声波传感器器件通常由超声发射器和接收器组成。
发射器会产生一系列的超声波信号，这些信号以一定的频率和振荡周期发出。
当这些超声波信号遇到物体或者障碍物时，部分声波会被物体反射回传，并通过接收器接收。
传感器会通过测量发射信号发出与接收信号接收到的时间差来计算物体与传感器之间的距离。
超声波传感器件可以应用于许多领域。
在工业领域，它可以用于测距和定位，例如机器人的导航和自动驾驶车辆的避障系统。
医疗领域也广泛使用超声波传感器件，例如超声波成像技术常用于检测人体内部器官的情况。
此外，超声波传感器件还可以应用于家电和消费电子领域，例如智能家居系统中的人体检测和智能手机中的手势识别等。
超声波传感器件的优点之一是其非接触性。
相比于其他传感器技术，如红外传感器或激光传感器，超声波传感器可以在不接触物体的情况下进行准确的距离测量。
这使得它在一些特殊环境下具有很大的优势，如高温、高湿度和灰尘等恶劣条件下的测量。
然而，超声波传感器件也存在一些限制和挑战。
首先，超声波传感器件对于目标物体和工作环境之间的介质具有一定的要求。
比如，在水下环境中，声波频率和速度的改变会导致距离测量的误差。
其次，超声波传感器件在测量过程中会受到信号衰减和多路径传播等干扰因素的影响，从而影响测量的准确性。
为了解决这些问题，研究人员正在不断改进传感器件的设计和算法，以提高其性能和可靠性。
未来，超声波传感器技术将迎来更广阔的应用前景。
随着人工智能和物联网等技术的发展，超声波传感器将成为智能化系统中不可或缺的一部分。
例如，在智能城市中，超声波传感器可以用于交通流量监测和智能停车系统中，以提高交通效率和减少拥堵。
传感器论文(智能超声波传感器)
智能超声波传感器内容摘要：本文主要讲述了超声波的工作原理以及使用智能超声波传感器的基本原则等。
然后介绍了智能型超声波传感器。
智能超声波传感器突破了传统传感器的单一功能，具有自动测量、高精度、功能扩展容易、与外部通讯强大功能，完全能适应工业控制体系的网络化、集成化、智能化发展的要求，因而得到广泛的应用。
关键词：智能超声波传感器网络化智能化集成化一、智能超声波传感器原理智能超声波传感器增加了许多新技术，使得超声波传感器更加简单、灵活、性价比更高。
新增的新技术能够拓展一个新的应用领域，完全超越了传统的超声波传感器的应用。
超声波传感器就是利用超声波的特性研制而成的传感器，习惯上称超生换能器，或者超生探头。
超声探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，又可以接收超声波。
超声探头的核心是塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。
构成晶片的材料可以有许多种。
超声波传感器主要材料有压电晶片（电致伸缩）及镍钛铝合金（磁致伸缩）电致伸缩的材料有锆钛酸铅(PZT)等。
压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器,它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波,同时它接收到超声波时,也能转变成电能,所以它可以分成发送器或接收器。
有的超声波传感器既作发送,也能作接收。
超声波传感器由发送传感器(或称波发送器)、接收传感器(或称波接收器)、控制部分与电源部分组成。
发送器传感器由发送器与使用直径为15mm左右的陶瓷振子换能器组成,换能器作用是将陶瓷振子的电振动能量转换成超能量并向空中幅射;而接收传感器由陶瓷振子换能器与放大电路组成,换能器接收波产生机械振动,将其变换成电能量,作为传感器接收器的输出,从而对发送的超进行检测。
控制部分主要对发送器发出的脉冲链频率、占空比及稀疏调制和计数及探测距离等进行控制。
二、智能传感器的主要结构主要由信息采集电路、控制单元、键盘输入接口电路、显示接口电路以及与外部通讯接口电路五部分构成。
高压脉冲驱动超声波探头，探头把电能转换成机械能，产生超声波。
基于超声波传感器的测距系统设计毕业设计论文
J I A N G X I N O R M A L U N I V E R S I T Y传感器原理课程设计题目：基于超声波传感器的测距系统院系名称：物理与通信电子学院学生姓名：学生学号：专业：电子信息工程任课老师：完成时间： 2015年6月摘要本文主要介绍了基于超声波传感器的测距系统的工作原理、硬件电路的设计和软件设计。
该测距系统由单片机最小系统模块、温度采集模块、超声波测距模块，LCD显示模块组成。
能够完成距离和温度的测量、显示等功能。
关键词：超声波测距，单片机最小系统，温度采集摘要------------------------------------------------------------------------------------------------- I 1引言 ---------------------------------------------------------------------------------------------- 22 设计要求---------------------------------------------------------------------------------------- 23 方案论证---------------------------------------------------------------------------------------- 23.1 方案论证与比较 ---------------------------------------------------------------------- 33.2 单片机最小系统模块的方案 ------------------------------------------------------- 33.3温度采集模块的方案----------------------------------------------------------------- 43.4超声波测距模块的方案-------------------------------------------------------------- 43.5 显示模块的方案 ---------------------------------------------------------------------- 4 5 系统设计---------------------------------------------------------------------------------------- 55.1单片机最小系统模块的设计-------------------------------------------------------- 55.1.1复位电路的设计--------------------------------------------------------------- 55.1.2 时钟电路设计----------------------------------------------------------------- 65.1.3单片机的I/O口的分配 ------------------------------------------------------ 65.2 LCD1602显示模块的设计 ---------------------------------------------------------- 75.2.1 1602接口信号说明----------------------------------------------------------- 85.2.2 1602操作时序----------------------------------------------------------------- 85.3 DS18B20温度采集模块的设计 ---------------------------------------------------- 95.3.1 DS18B20的分辨率 --------------------------------------------------------- 105.3.2 DS18B20工作时序图 ------------------------------------------------------ 105.4超声波测距模块的设计------------------------------------------------------------ 116 软件设计-------------------------------------------------------------------------------------- 126.1 程序流程图 -------------------------------------------------------------------------- 136.1.1 主程序流程图--------------------------------------------------------------- 136.1.2 外部中断0流程图--------------------------------------------------------- 146.2子程序设计 --------------------------------------------------------------------------- 146.2.1温度采集模块子程序------------------------------------------------------- 146.2.2 LCD显示子程序------------------------------------------------------------ 167 误差分析-------------------------------------------------------------------------------------- 187.1 温度 ----------------------------------------------------------------------------------- 187.2 障碍物表面材料 -------------------------------------------------------------------- 187.3 超声波模块探头距离 -------------------------------------------------------------- 18 8总结 -------------------------------------------------------------------------------------------- 18 参考文献----------------------------------------------------------------------------------------- 19 附录一：源程序-------------------------------------------------------------------------------- 20 附录二：实物图-------------------------------------------------------------------------------- 261引言近年来，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。
单片机的超声波传感器测距仪论文(完整版).
目录1 绪论1.1 选题背景及目的············································································1.2 超声波介绍及其应用领域······························································1.3 本设计的主要研究内容 ·································································1.3.1 超声波测距的原理 ·····································································1.3.2 两种测距方案的选择 ··································································2 AT89C51单片机简介 ··································································2.1 单片机基础知识············································································2.1.1 单片机的基本工作原理 ·······························································2.2 单片机的分类及发展·····································································2.3 单片机AT89C51的特性 ·································································3 超声波传感器 ························································································3.1 超声波传感器的原理及特性 ·················································3.1.1 超声波传感器的原理 ··································································3.1.2 超声波传感器的特性 ··································································3.2 超声波传感器的检测方式······························································3.3 超声波传感器系统的构成······························································3.4 超声波传感器系统主要参数的确定················································3.4.1 测距仪的工作频率 ·····································································3.4.2 声速 ·······················································································3.4.3 发射脉冲宽度 ···········································································3.4.4 测量盲区 ·················································································4 超声波测距硬件电路设计 ···························································4.1 超声波测距系统电路总体设计方案 ········································4.2 超声波测距系统电路各部分模块的设计·········································4.2.1 超声波发射电路 ········································································4.2.2 超声波接收电路 ········································································4.2.3 温度补偿电路 ···········································································4.2.4 显示模块 ·················································································4.2.5 复位电路 ·················································································4.2.6 时钟电路 ·················································································4.2.7 最小系统电源 ···········································································5 系统的误差分析 ·······································································5.1 声速引起的误差 ································································5.2 单片机时间分辨率的影响 ····················································6 超声波测距系统软件设计 ···························································7 系统的分析 ·············································································7.1 超声波测距系统设计的结论与展望·······································7.2误差产生原因的系统改进方案··············································8 心得 ······················································································参考文献 ···················································································1 绪论1.1 选题背景及目的随着社会的发展，人们对距离或长度测量的要求越来越高。
超声波传感器技术及其应用研究
超声波传感器技术及其应用研究摘要超声波传感器技术，凭借其非接触式检测、高精准度与高灵敏反应的独特优势，在当代传感技术领域占据举足轻重的位置，并在工业自动化、智能交通管理、医疗影像诊断等多个关键领域展现出广泛的应用前景。
本研究首先系统性地概述了超声波传感器的基本工作原理，并深入比较了压电式与电磁式等不同技术路线的超声波传感器在技术特性和性能指标上的差异。
随后，通过一系列具体案例的深入剖析，本研究充分展示了超声波传感器在工业自动化领域的应用深度，如精准的物体定位与精确的距离测量；在智能交通系统中的创新应用，包括车辆的高效识别与辅助驾驶系统的支持；以及在医疗诊断领域的突出贡献，特别是在超声波成像技术中所发挥的不可替代作用。
这些实例论证了超声波传感器在实际应用中的广泛适用性和显著效益。
本文也直面超声波传感器技术面临的挑战，如技术瓶颈、环境影响和成本可靠性等问题，并针对性地提出了创新性的解决方案和发展策略。
随着物联网、大数据、人工智能等技术的快速发展，本文进一步预测了超声波传感器技术的未来发展趋势，特别是在技术创新、多传感器融合技术和智能化、网络化应用方面。
通过深入分析超声波传感器技术的现状、挑战和未来趋势，本文旨在为相关领域的研究人员和技术开发者提供有价值的参考和指导，推动超声波传感器技术的持续创新和应用拓展。
关键词：超声波传感器技术；工业自动化；智能交通；医疗诊断；技术挑战；发展趋势；多传感器融合；智能化；网络化目录摘要 (1)第一章引言 (3)1.1 研究背景与意义 (3)1.2 国内外研究现状 (4)1.3 研究方法及创新点 (5)第二章超声波传感器技术原理 (7)2.1 超声波传播原理 (7)2.2 超声波传感器类型 (8)2.3 技术特点分析 (9)第三章超声波传感器的应用 (11)3.1 工业自动化领域 (11)3.2 智能交通系统 (12)3.3 医疗诊断领域 (13)第四章超声波传感器技术面临的挑战 (14)4.1 技术瓶颈分析 (14)4.2 环境影响分析 (15)4.3 成本与可靠性问题 (16)第五章超声波传感器技术的发展趋势 (17)5.1 技术创新与优化 (17)5.2 多传感器融合技术 (18)5.3 智能化与网络化趋势 (19)第六章结论 (20)6.1 研究成果总结 (20)6.2 研究的局限性 (21)6.3 未来的研究方向 (21)第一章引言1.1 研究背景与意义超声波传感器技术，作为现代传感技术的一个核心组成部分，已经在工业自动化、智能交通、医疗诊断等多个领域显示出其广泛的应用潜力。
超声波传感器的应用与研究
超声波传感器的应用与研究超声波传感器是一种能够利用超声波进行测距、探测和检测的传感器。
它通过发射超声波并接收其回波来实现对目标物体的测距和探测，具有非接触式、高精度、快速响应和可靠性强的特点。
超声波传感器的应用十分广泛，涵盖了许多领域。
首先，超声波传感器在工业领域中有重要的应用。
它可以用于物体的检测、定位和测量。
在自动化生产线中，超声波传感器可以用于检测物体的位置、精确测量物体的距离和高度，实现对物体的自动定位和控制。
此外，超声波传感器还可以用于流体的流量测量和压力监测，例如在石油行业中用于测量管道中液体或气体的流速和压力，或者在水处理领域中用于监测水池的液位和水流情况。
其次，超声波传感器在医疗领域也有广泛的应用。
超声波传感器可以用于医学检测和诊断，例如用于超声波成像，检查身体内部器官的状况和疾病的发展情况，如心脏、肾脏、肝脏等。
此外，超声波传感器还可以用于测量血流速度和血液动力学参数，帮助医生了解血液循环情况和心脏状况，进而指导临床诊断和治疗。
此外，超声波传感器还在环境监测和安防领域中发挥着重要作用。
在环境监测中，超声波传感器可以用于探测和测量空气质量、水质、土壤湿度和大气污染物浓度等参数。
例如，在室内空气质量监测中，超声波传感器可以用于检测二氧化碳、甲醛和温湿度等参数。
在安防领域中，超声波传感器可以用于检测和报警，例如在室外用于安防监控和入侵检测，或者在汽车中用于泊车辅助和避免碰撞。
此外，超声波传感器还可以应用于机器人和自动化系统中。
在机器人领域中，超声波传感器可以用于导航和避障，帮助机器人识别周围环境并规避障碍物。
在自动化系统中，超声波传感器可以用于检测和控制，例如在自动化控制系统中用于检测物体的存在和位置，实现自动化操作和控制。
总的来说，超声波传感器在各个领域中都具有广泛的应用与研究。
随着技术的不断发展和创新，超声波传感器的性能将不断提高，应用范围也将进一步扩大。
超声波传感器及其测距原理毕业论文
前言超声波测距器，可以应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控，也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合。
要求测量范围在0.10-5.00m，测量精度1cm，测量时与被测物体无直接接触，能够清晰稳定地显示测量结果。
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此设计主要对利用超声波测距来对汽车倒车应用的介绍，能测量并显示车辆后部距障碍物的距离，并能发出“嘟嘟”声报警。
汽车倒车测距仪，能测量并显示汽车后部障碍物离汽车的距离。
该仪器由单片计算机控制电路、超声波发射电路、超声波接收电路、报警电路、数显电路以及壳体构成。
随着汽车的日益普及, 停车场变的越来越拥挤。
这些低速行驶的车辆与其它车辆非常接近,在停车场穿行、掉头或倒车时碰撞和拖挂的事故时有发生, 在夜间时则更显突出。
本设计正是针对这一状况提出了基于AT89S51单片机控制的汽车倒车报警器的设计方案。
本设计针对超声波来测量距离，通过发射和接收到超声波的时间间隔来算出即时的车尾距障碍物的距离，本文介绍了超声波发射电路、超声波接收电路、显示电路的硬件设计和整个系统的软件设计。
一、设计思路超声波传感器及其测距原理：超声波是指频率高于20KHz的机械波。
为了以超声波作为检测手段，必须产生超生波和接收超声波。
完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声波换能器或超声波探头。
超声波传感器有发送器和接收器，但一个超声波传感器也可具有发送和接收声波的双重作用。
超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化，即在发射超声波的时候，将电能转换，发射超声波；而在收到回波的时候，则将超声振动转换成电信号。
超声波测距的原理一般采用渡越时间法TOF（timeofflight）。
材料对超声波测距的影响
材料对超声波测距的影响Ultrasonic distance sensors are widely used in various industries for their accuracy and reliability. However, the material the ultrasonic waves are interacting with can significantly impact the readings. When the ultrasonic waves travel through different materials, such as air, liquids, or solids, they can be absorbed, reflected, or refracted, leading to inaccuracies in distance measurements.超声波测距传感器广泛应用于各行各业，因为其精度和可靠性。
然而，超声波与材料相互作用时，材料的种类会显著影响测量结果。
当超声波穿过不同材料时，如空气、液体或固体，它们可能被吸收、反射或折射，导致距离测量的不准确性。
One of the key factors that determine how materials affect ultrasonic distance measurements is the acoustic impedance. Acoustic impedance is a measure of how easily a material can transmit sound waves. Materials with higher acoustic impedance can absorb more sound energy, leading to weaker ultrasonic waves and potentially inaccurate distance readings.影响材料对超声波距离测量的一个关键因素是声阻抗。
超声波传感器在无线传输模式下的应用研究
超声波传感器在无线传输模式下的应用研究随着科学技术的不断进步，我们对物质世界的探索也在不断深入。
在这个过程当中，传感技术起到了至关重要的作用，其中超声波传感技术尤为重要。
这是一种利用声波波动的方式来进行各种测量和监测的技术，可以广泛应用于医疗、工业、安全等领域，效果卓著。
本文将着重探讨超声波传感器在无线传输模式下的应用研究。
一、超声波传感器的基本原理超声波传感器是利用声波波动的特性来获取有关物体的信息的设备。
声波波动是一种机械波，需要在介质中传播，因此超声波传感器主要应用在固体、液体以及气体相互作用的过程中。
在其利用超声波波动进行测量的过程中，其测量范围是20kHz到10MHz，主要依据于这一波动的特性。
二、无线传输模式下的超声波传感器应用研究超声波传感器在无线传输模式下也可以利用其声波波动的特性进行测量和监测。
无线传输模式的应用将可以有以下几个方面的好处：1.便携性。
无线传输模式下的超声波传感器可以极大地提高其便携性，这在进行某些特殊领域的监测时具有很大的意义。
2.方便性。
无线传输模式下的超声波传感器在进行测量和监测时可以实现更为方便的操作，不受布线等因素的限制，也可以省去传统传输IC芯片的设计和制造，使其应用更加灵活便捷。
3.安全性。
在涉及机器人爆炸现场、空间站未知区域的观测等高风险工作的时候，无线传输模式下的超声波应用也具有十分显著的安全性。
具体的应用研究可以分为以下两个方面进行论述：1. 无线传输模式与超声波传感器的医疗应用无线传输模式下的超声波传感器可以在医疗领域中得到广泛的应用。
主要表现在临床肿瘤、骨折、心脏病、妇科疾病等不同的领域。
这些应用将进一步提高设备的安全性和便携性，对于医务工作者的操作也将十分方便。
例如在普通和军事野战医院的现场用于快速测量身体各器官的结构和功能，以帮助医务人员诊断舒适度因素，更好地为病患提供救治等。
2. 无线传输模式与超声波传感器的安全应用在安全领域中，无线传输模式下的超声波传感器也可以发挥其重要作用，例如风力发电机的定位和维护，广泛应用于航天车辆、火箭发射、核电站等领域。
超声波测距传感器的研究
超声波测距传感器的研究一、本文概述超声波测距传感器是一种利用超声波在空气或其他介质中传播的特性来测量距离的设备。
由于其非接触性、高精度和低成本等优点，超声波测距传感器在机器人导航、工业自动化、智能车辆、医疗诊断以及军事等领域中得到了广泛的应用。
本文旨在全面研究超声波测距传感器的工作原理、设计方法、性能优化以及实际应用，以期为相关领域的研究者和技术人员提供有价值的参考和启示。
本文将首先介绍超声波测距传感器的基本工作原理，包括超声波的产生、传播和接收过程，以及如何通过测量超声波的传播时间来计算距离。
接着，本文将深入探讨超声波测距传感器的设计要点，包括超声波换能器的选择、电路设计、信号处理算法等。
本文还将关注超声波测距传感器的性能优化问题，如提高测量精度、减小环境干扰、降低功耗等。
本文将通过实际案例来展示超声波测距传感器在不同领域中的应用，如机器人避障、车辆倒车雷达、智能仓储管理等。
通过本文的研究，我们期望能够为超声波测距传感器的发展和应用提供有益的指导和建议，推动该领域的技术进步和创新发展。
二、超声波测距传感器的基本原理超声波测距传感器，又称作声纳传感器，是一种通过测量超声波在发射和接收之间的时间差来确定距离的设备。
其基本原理主要基于超声波在空气中的传播速度和反射性质。
超声波是一种频率高于20,000赫兹的声波，超出了人耳能够听到的范围。
由于其频率高，波长短，超声波在传播过程中具有良好的指向性，并且可以在遇到障碍物时发生反射。
当超声波发射器发出超声波脉冲时，这些脉冲在空气中传播，直到遇到目标物体，然后反射回来，被接收器捕获。
超声波测距传感器的工作过程可以概括为以下几个步骤：传感器中的超声波发射器发出一个短暂的超声波脉冲。
然后，该脉冲在空气中传播，遇到目标物体后反射。
反射回来的超声波被传感器的接收器接收。
通过测量发射和接收超声波脉冲之间的时间差，我们可以计算出超声波在空气中传播的距离，从而确定目标物体的距离。
超声波传感器中的新型压电材料应用
超声波传感器中的新型压电材料应用超声波传感器是一种广泛应用于工业、医疗和科学领域的先进传感技术，其通过利用压电材料的特性来检测并测量物体与声波之间的相互作用。
近年来，随着技术的不断进步，新型压电材料的应用在超声波传感器领域被广泛研究和探索。
1. 简介超声波传感器通过发射和接收超声波来实现对目标物的检测和测量。
压电材料作为其核心部件，具有压电效应，即当施加外力或压力时能够产生电荷。
这种特性使压电材料成为超声波传感器中不可或缺的关键元素。
2. 传统压电材料存在的问题传统超声波传感器中使用的压电材料主要是石英晶体和铅酿碎片。
然而，这些材料存在一些问题，如成本高、尺寸大、重量重以及制造过程中对环境的污染等。
因此，寻找新型的高性能压电材料对于超声波传感器的发展至关重要。
3. 新型压电材料的应用近年来，一些新型压电材料的出现为超声波传感器的应用带来了新的可能性。
以下是几种新型压电材料及其应用：(1) 压电陶瓷材料压电陶瓷材料具有高压电效应、耐高温和化学稳定性的特点，适用于高频超声波传感器。
其应用领域包括材料检测、医学成像和无损检测等。
(2) 压电聚合物材料压电聚合物材料相比传统材料具有柔性、轻质以及低成本的优势，广泛应用于生物医学领域。
例如，在生体组织成像和生物传感器中，压电聚合物材料可以提供更好的机械适应性和灵活性。
(3) 二维材料二维材料具有极高的比表面积和优异的机械性能，在超声波传感器中的应用前景广阔。
例如，氧化石墨烯和二硫化钼等二维材料被用于制备薄膜超声波传感器，具有高灵敏度和快速响应的特点。
(4) 多功能复合材料多功能复合材料将压电材料与其他功能材料结合，能够实现更加广泛的应用。
例如，将压电材料与光学材料结合，可以实现超声波传感器在光学成像或光声治疗方面的应用。
4. 新型压电材料的优势和挑战新型压电材料的应用为超声波传感器带来了许多优势。
首先，这些材料具有更高的压电响应和灵敏度，能够提供更准确的测量结果。
基于单片机控制的超声波传感器的系统设计论文(含中英文翻译资料)
化石能源是不可再生能源，随着人类工业化进程的发展，对能源的消耗量与日俱增。人类已经面临着能源枯竭的危险，且在短期内难以改变对化石能源的依赖。但是我们可以做一些努力，减少对能源的浪费。目前的餐饮业，厨房均使用带鼓风机的燃气、燃油炒菜炉灶。这些炉灶烹饪菜的过程中每炒一道菜约有50%-60%的累积时间是空烧的，这是一种浪费。此研究就是为了减少这种浪费。在这里我们主要研究饭店里大量使用的燃油灶，在燃油灶上加装一个控制系统，以达到不改变厨师的操作习惯而由控制系统自动达到节能的目的。本文主要研究了基于超声波的单片机节能控制电路，由单片机发出40KHZ的脉冲信号经由功放以驱动超声波探头。再由探头接收回波，经过一系列的处理形成中断信号已达到测距的目的。由测得的距离值来判断是否执行节能操作，以达到节能控制的目的。
使用燃料
普通炉灶耗燃料
安装节能器的炉灶耗燃料
节约金额
燃油（柴油）
4.05kg/小时×5小时/每天×30天/月= 607.5kg
607.5kg×5.0元≈3037元
4.05kg/小时×(1—25%)×5小时/每天×30天/月=455.6kg
Key word：Energy conservation;Micro Control Unit;ultrasonic；Automation
1 前言
1.1
目前的餐饮业，厨房均使用带鼓风机的燃气、燃油炒菜炉灶。厨师在使用这些炉灶烹饪中国菜过程中，诸如：加油、加调料、分菜、装盆等时间内，炒菜锅是要离开炉膛不需要用火的。然而，双手忙碌的厨师此时不可能随机地根据需要动手调小火力，因而存在着每炒一道菜约有50%-60%的累积时间是空烧的，这样，浪费了昂贵的燃料，空烧了金钱。这点也是每个餐饮业主一直为此烦恼而又无法克服的成本支出。
超声波传感器毕业论文
目录1 概述2超声波测距原理 (3)2.1超声波传感器介绍 (3)2.2超声波传感器的特性 (4)2.3超声波检测概述 (5)2.3超声波测距的原理及实现 (6)3单片机超声波测距的总体设计.............................................................................................................................. •3.1超声波测距系统的总体方案.......................................................................................................................... •3.2系统主要参数考虑 (10)3.2.1传感器的指向角 9 (10)3.2.2测距仪的工作频率 (10)3.2.3 声速 (11)3.2.4发射脉冲宽度 (11)3.2.5测量盲区 (11)4单片机倒车防撞报警系统各组成单元设计 (13)4.1发射与接收电路的设计方案 (13)4.2显示报警单元方案设计 (22)4.2.1 系统显示电路设计 (22)4.2.2系统报警电路设计 (24)4.3单片机复位电路 (25)4.4时钟电路 (26)4.5稳压电源 (26)5系统硬件及软件实现 (29)5.1单片机硬件介绍 (29)5.1.1单片机AT89C51介绍 (29)5.1.28155芯片介绍 (31)5.1.374LS244芯片介绍 (32)5.2探头UCM介绍 (35)5.2.1主程序 (37)5.2.2显示子程序和蜂鸣报警子程序 (40)结论 (43)参考文献 (44)毕业设计（论文）原创性声明和使用授权说明原创性声明本人郑重承诺：所呈交的毕业设计（论文），是我个人在指导教师的指导下进行的研究工作及取得的成果。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
2.2.3.2 避障传感器的选择方案1：用超声波传感器进行避障。
超声波传感器的原理是：超声波由压电陶瓷超声波传感器发出后，遇到障碍物便反射回来，再被超声波传感器接收。
然后将这信号放大后送入单片机。
超声波传感器在避障的设计中被广泛应用。
但是超声波传感器需要40KHz的方波信号来工作，因为超声波传感器对工作频率要求较高，偏差在1％内，所以用模拟电路来做方波发生器比较难以实现。
而用单片机作为方波发生器未免有些浪费资源。
因此我考虑其他的方案。
方案2：用红外光电开关ST178进行避障。
光电开关的工作原理是根据投光器发出的光束，被物体阻断或部分反射，受光器最终据此做出判断反应，是利用被检测物体对红外光束的遮光或反射，当检测到有障碍物的时候，光电对管就能够接收到物体反射的红外光，其物体不限于金属，对所有能反射光线的物体均能检测。
光电对管ST178操作简单，使用方便。
当有光线反射回来时，输出低电平。
当没有光线反射回来时，输出高电平。
考虑到本系统只需要检测简单障碍物，没有十分复杂的环境。
为了使用方便，便于操作和调试，我最终选择了方案2。
2.2.2寻迹传感器方案1：用红外发射管和接收管自己制作光电对管寻迹传感器。
红外发射管发出红外线，当发出的红外线照射到白色的平面后反射，若红外接收管能接收到反射回的光线则检测出白线继而输出低电平，若接收不到发射管发出的光线则检测出黑线继而输出高电平。
这样自己制作组装的寻迹传感器基本能够满足要求，但是工作不够稳定，且容易受外界光线的影响，因此我放弃了这个方案。
方案2：用光敏电阻组成光敏探测器。
光敏电阻的阻值可以跟随周围环境光线的变化而变化。
当光线照射到白线上面时，光线发射强烈，光线照射到黑线上面时，光线发射较弱。
因此光敏电阻在白线和黑线上方时，阻值会发生明显的变化。
将阻值的变化值经过比较器就可以输出高低电平。
但是这种方案受光照影响很大，不能够稳定的工作。
因此我们考虑其他更加稳定的方案。
方案3：用ST178型光电对管。
ST178为反射取样式红外线对管作为核心传感器件。
它采用高发射功率红外光电二极管和高灵敏度光电晶体管组成，以非接触检测方式，检测距离可调整范围大，4-10mm可用。
ST178的示意图和特性曲线如图2-3所示。
当发光二极管发出的光反射回来时，三极管导通输出低电平。
此光电对管调理电路简单，工作性能稳定。
因此我选择了方案3。
(a) ST178示意图(b) ST178特性表图2-3 ST178的示意图和特性曲线2.2 传感器的选择2.2.1 火焰传感器的选择火焰检测有紫外传感器、烟雾传感器、温度传感器、红外传感器以及CCD 图像传感器。
我综合论证了这几种传感器，制定了如下几种方案。
方案1：用烟雾传感器。
烟雾传感器广泛应用与火警检测。
但是由于此题目的火源是用蜡烛模拟的，没有太大的烟雾，因此用烟雾传感器作为此小型电动车的火焰传感器也不够实用，因此我放弃了此方案方案2：用紫外传感器检测火焰。
紫外火焰传感器主要应用于火灾消防系统，尤其是一些易燃易爆场所，用来监测火焰的产生。
紫外线火焰传感器的灵敏度高，相应速度快，抗干扰能力强，对明火特别敏感，能对火灾立即做出反应。
但是紫外传感器检测的范围太大，不适用于本系统。
方案3：用光敏电阻作为传感器。
所谓光敏，就是对光反应敏感。
光敏电阻在光照条件下电阻值随外界光照强弱（明暗）变化而变化的组件，光越强阻值越小，光越弱阻值越大。
CDS光敏电阻，灵敏度高，反应速度快，光谱特性及γ值一致性好等特点外，在高温、多湿的恶劣环境下，仍能保持其高度的稳定性和可靠性，广泛应用于光探测和光自控领域中。
但自然光对光敏电阻影响较大，因此我们不采用此方案。
方案4：用CCD图像传感器。
用CCD图像传感器可以检测各种被检测量，适用于各种量的检测。
但是用CCD图像传感器需要处理的信号量太大，且体积较大，不适合用于本系统。
方案5：用热释电红外测温传感器，热释电红外传感器TTS1000和TTS2000系列是根据LiTaO3的热释电效应设计的，用作检测器的热释电材料具有自发极化，其晶面能俘获大气中的自由电荷，从而保持中性，当晶面温度稍有变化即引起自发极化强度的变化，从而使晶面电荷量发生相应的变化。
由于它是非接触式测温，用于测量火焰温度非常方便。
从经济和方便的角度考虑，我选择了方案5。
致谢本论文是在西南科技大学研究生实验室中完成的。
我特别要感谢我的导师黄玉清老师。
黄老师作为我毕业设计的指导老师，引导我全面了解机器人开发技术，悉心指导我作项目开发。
机器人技术需要大量的自动化方面的知识，而我在这方面的知识有所欠缺，是黄老师的努力教导，才使我能够顺利完成此次毕业设计。
黄老师对工作认真负责的作风、严谨的治学态度、丰富的科研经验、精湛的专业知识和真诚的待人风格给我留下了深刻的印象，并将使我终生受益。
同时感谢西南科技大学信息学院为我提供实验室、实验设备以及计算机和机房，让我能够安静顺利地完成毕业设计。
我也感谢大学四年期间所有指导过我的老师，感谢他们对我无私的教诲和帮助。
老师们的高深精湛的造诣与严谨求实的治学精神将永远激励着我。
在此，谨向老师们致以衷心的感谢和崇高的敬意!感谢我大学四年的同窗特别是伴随我四年的室友，是你们让我感受了大学的美好。
和你们共同走过的这大学四年，我感到无比的快乐。
在这四年里，我不仅在生活上、思想上成熟了许多，同时还培养了自己积极的心态、专业的兴趣和良好的沟通、协调、执行、应变能力，这些都是以后工作学习生活的动力源泉。
感谢父母对我二十多年来辛勤的养育,并让我获取了一定的知识并最终走向社会,为社会贡献自己!最后，我要向在百忙之中抽时间对本文进行审阅、评议和参加本人论文答辩的各位老师表示感谢！超声波测距仪--毕业设计摘要：超声波测距应用十分广泛。
论文在分析可行性、可靠性的基础上，参照工程设计方法，确立了结构化设计的思路。
本文设计了一套超声波检测系统，该系统是一种基于AT89C51 单片机的超声波测距系统,它根据超声波在空气中传播的反射原理, 以超声波传感器为接口部件, 应用单片机技术和超声波在空气中的时间差来测量距离。
该系统主要由主控制器模块、超声波发射模块、超声波接收模块和显示模块等四个模块构成。
设计利用51单片机系统的I/O口，使超声波传感器发出40KHz的超声波，反射回来的超声波信号，经过放大和整形电路进入单片机，比较调试后确定其对应的距离，完成测距。
可实现3米内测距，盲区7厘米，具有LCD 显示功能。
关键词：超声波；超声波传感器；AT89C51单片机；LCD显示单元；测距仪Abstract: The ultrasonic ranging application is extremely widespread. After the feasibility and reliability has been analysised, the structure design technique was established. This article introduces an ultrasonic distance measurement based on the AT89C51 single-chip computer, the system according to ultrasound in the air reflection principles of the dissemination. And it uses the ultrasound sensor as interface components for the application of the distance measure based by single-chip computer technology and the margin of time that ultrasound transmit in air, thereby the systems of design of ultrasonic test comes into being. The system primarily composed by the fourmodules : the controller module,ultrasonic launch module, ultrasound receiving module and display modular. The I/O ports of the 51 single-chip computer were used to cause the ultrasonic transducer to send out the 40kHz ultrasonic wave. The reflected signal enter the 51 after the enlargement and feedback circuit, and the system will complete the range finder by debugging the corresponding distance. This design can realize 3 meters in range finders, with the 7 centimeters blind spot, The system have the LCD demonstration. Keywords: ultrasonic, ultrasonic sensor, AT89C51 single-chip computer, LCD display unit, range finder目录第1章绪论 11.1课题背景 11.2 论文研究内容 31.2.1 研究内容 31.2.2各章节主要内容 4第2章系统的总体方案设计 52.1 超声测距理论基础 52.1.1超声波介绍 52.1.2 超声波传感器 52.1.3 传感器的指向角θ 72.1.4 测量盲区 82.2 超声波测距原理 92.3 超声测距系统组成 102.3.1 系统的收发过程 102.4方案比较 112.4.1 超声波频率及探头的选用 11 2.4.2 发射模块 112.4.3 接收模块 112.4.4温度补偿 122.4.5 显示模块 132.4.6 电源模块 142.4.7 通信接口选择 142.5系统的总体构想 152.6 本章小结 15第3章系统硬件设计 173.1 系统工作的过程 173.2 主控制电路 173.2.1 AT89C51单片机 183.2.2 时钟振荡器 183.2.3 复位电路 193.3 串行通信接口 193.3.1 RS-232电气特性 203.3.2 RS-232连接器机械特性 20 3.3.3 数据发送电路 213.4发射电路设计 213.4.1 555振荡器 233.4.2 共射极放大电路 243.5接收电路设计 263.5.1 CX20106工作原理分析 26 3.6 电源电路设计 273.7 LCD显示电路 273.7.1 LCD接口协议 283.8 温度测量 283.9本章小结 29第4章系统程序设计 304.1软件功能模块的划分 304.2 主程序的分析设计 304.3 外部中断程序 314.4 T0中断子程序 324.5 温度校正 334.6 本章小结 33第5章调试过程 345.1 调试环境 345.1.1 LCD程序调试过程 345.1.2 发送40kHZ脉冲信号子程序调试 345.1.3 温度传感器的调试 345.2 实验结果 355.3 本章小结 35总结 36致谢 37参考文献 38附录1超声测距源程序 39附录2 超声测距原理图 50附录3 硬件实物图 51超声波测距仪毕业设计论文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。