便携式测距仪系统设计
基于myrio的移动机器人测距系统设计
当遇到障碍物再返回给传感器[３] ꎮ 由此计算前方障碍物的距
离ꎬ式(１) 为距离计算公式ꎮ
Ｓ
＝
ｖ∗ｔ ２
(１)
超声波测距传感器实物如图 １ 所示ꎮ
ＬａｂＶＩＥＷ 是一种编程语言ꎬ由美国国家仪器( ＮＩ) 研发ꎬ类似于 Ｃ 语言编程ꎬ但又与 Ｃ 语言编程有很大区别[４] ꎮ 如图 ３ 所示ꎬ ＬａｂＶＩＥＷ 使用的是图形化编辑语言 Ｇ 编写程序ꎬ编译环境包括 前面板和程序框图ꎬ前面板可以创建很多控件ꎬ程序框图主要 用来编写常见的逻辑结构[５] ꎮ 这种编程方式容易理解ꎬ方便初 学者学习和使用ꎮ
简易超声波测距仪的设计
摘要超声波具有指向性强，能量消耗缓慢，传播距离较远等优点，所以，在利用传感器技术和自动控制技术相结合的测距方案中，超声波测距是目前应用最普遍的一种，它广泛应用于防盗、倒车雷达、水位测量、建筑施工工地以及一些工业现场。
本课题详细介绍了超声波传感器的原理和特性，以及Atmel公司的AT89C51单片机的性能和特点，并在分析了超声波测距的原理的基础上，指出了设计测距系统的思路和所需考虑的问题，给出了以AT89C51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。
整个电路采用模块化设计，由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。
各探头的信号经单片机综合分析处理，实现超声波测距仪的各种功能。
在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。
相关部分附有硬件电路图、程序流程图。
经实验证明，这套系统软硬件设计合理、抗干扰能力强、实时性良好，经过系统扩展和升级，可以有效地解决汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控。
关键词AT89C51；超声波；测距AbstractUltrasonic wave has strong pointing to nature ,slowly energy consumption ,propagating distance farther ,so, in utilizing the scheme of distance finding that sensor technology and automatic control technology combine together ,ultrasonic wave finds range to use the most general one at present ,it applies to guard against theft , move backward the radar , water level measuring,building construction site and some industrial scenes extensively.This subject has introduced principle and characteristic of the ultrasonic sensor in detail ,and the performance and characteristic of one-chip computer AT89C51 of Atmel Company ,and on the basis of analyzing principle that ultrasonic wave finds range ,the systematic thinking and questions needed to consider that have pointed out that designs and finds range ,provide low cost , the hardware circuit of high accuracy , ultrasonic range finder of miniature digital display and software design method taking AT89C51 as the core. Modular design of the whole circuit from the main program, pre subroutine fired subroutine receive subroutine. display subroutine modules form. SCM comprehensive analysis of the probe signal processing, and the ultrasonic range finder function. On the basis of the overall system design, hardware and software by the end of each module.The research has led to the discovery that the software and hardware designing is justified, the anti-disturbance competence is powerful and the real-time capability is satisfactory and by extension and upgrade, this system can resolve the problem of the car availably, building construction the position of the workplace and some industries spot supervision.Key words AT89C51; Ultrasonic Wave; Measure Distance目录1 绪论 (1)1.1 超声波测距仪的设计思路 (1)1.2 方案一：利用分立模块的超声波测距仪 (1)1.3 方案二：基于AT89C51单片机的超声波测距仪 (2)2 理论分析与计算 (4)2.1 测量与控制方法 (4)2.2 理论计算 (4)3 系统的硬件结构设计 (6)3.1 51系列单片机的功能特点及测距原理 (6)3.1.1 51系列单片机的功能特点 (6)3.1.2 单片机实现测距原理 (7)3.2 超声波发射电路 (7)3.3 超声波检测接收电路 (8)3.4 超声波测距系统的硬件电路设计 (9)4 系统软件的设计 (11)4.1 超声波测距仪的算法设计 (11)4.2 主程序流程图 (12)4.3 超声波发生子程序和超声波接收中断程序 (13)4.4 系统的软硬件的调试 (14)4.4.1 超声波测距误差分析 (15)4.4.2 提高精度的方案及系统设计 (16)总结 (17)致谢 (18)附录 (19)参考文献 (26)简易超声波测距仪的设计1绪论1.1 超声波测距仪的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。
基于机器视觉的便携式坐标测量系统
基于机器视觉的便携式坐标测量系统基于机器视觉的便携式坐标测量系统便携式坐标测量系统是一种基于机器视觉技术的先进测量工具，可以用于快速、准确地测量各种物体的几何坐标。
下面是基于机器视觉的便携式坐标测量系统的步骤思路：第一步：系统设计首先，需要进行系统设计。
确定需要测量的物体的尺寸范围和精度要求，以及系统的使用环境和使用方式。
根据这些需求，设计一个合适的便携式坐标测量系统，包括硬件和软件部分。
第二步：硬件选型选择合适的硬件设备，包括摄像头、光源、图像采集卡等。
这些硬件设备需要具备高分辨率、高灵敏度和快速数据传输的特点，以确保测量的准确性和实时性。
第三步：图像采集通过摄像头和光源对待测物体进行照射和拍摄，获取物体的图像。
为了提高测量的精度，可以采用多角度和多视角的方式进行图像采集，以获取更多的几何信息。
第四步：图像处理对采集到的图像进行预处理和图像处理，提取出物体的几何特征。
可以使用图像处理算法来进行边缘检测、角点检测、拟合等操作，以获取物体的边界和几何形状。
第五步：坐标计算根据物体的几何特征，计算出物体的坐标信息。
可以使用三角测量、相机标定等算法来进行坐标计算，以获取物体在三维空间中的位置和姿态。
第六步：结果输出将测量结果进行输出和展示。
可以将测量结果显示在计算机屏幕上，也可以将结果保存为文件或传输给其他设备。
同时，可以对测量结果进行分析和处理，以满足用户的不同需求。
第七步：系统优化不断优化系统的性能和精度，通过调整硬件设备和算法参数，提高测量的精确度和稳定性。
同时，可以加入自动化控制和智能化算法，提高系统的易用性和操作效率。
通过以上步骤，基于机器视觉的便携式坐标测量系统可以实现对物体几何坐标的快速、准确测量。
这种系统可以广泛应用于制造业、建筑业、航空航天等领域，为工程测量和质量控制提供可靠的技术支持。
新型便携式激光测距仪的原理及方案设计
新型便携式激光测距仪的原理及方案设计
段淋淋;崔一平
【期刊名称】《电子器件》
【年(卷),期】2009(032)001
【摘要】提出了一种新型双频调制方式的相位式激光测距系统.该系统采用石英晶体滤波器对测距信号进行滤波,使用一套独特的基于欠采样测距信号的信号处理算法,灵活地解决了测尺频率、石英晶体滤波器中心频率、模数转换采样频率三者的匹配问题;同时给出了系统的方案设计以及与基于数字同步检测系统方案的对比.【总页数】5页(P195-199)
【作者】段淋淋;崔一平
【作者单位】东南大学先进光子学中心,南京,210096;东南大学先进光子学中心,南京,210096
【正文语种】中文
【中图分类】TH741
【相关文献】
1.便携式激光测距仪在架空电力线路测距中的应用 [J], 张慧兵
2.便携式激光测距仪测斜功能精度评估 [J], 李力永
3.ADXL362角度测量在便携式激光测距仪中的应用 [J], 陈晓涛;叶桦
4.便携式激光测距仪在基层水文站中的应用 [J], 齐攀;李勇;王凯;尚华超
5.一种便携式激光测距仪的原理及方案实现 [J], 李俊锋;阮林林;姚丹
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手持式设备(测距仪)二维设计表现分析
6 课后训练
新冠病毒影响了我们的生活，日用产品中除了口罩，最为常见的就是测温仪 的手持式产品了，请同学们刻画测温仪的二维效果图
3 操作步骤
金属包边 A钢笔工具创建形状，填充金属色 B金属包边与主体之间的过度关系需要用到图层样式——枕状浮雕效果去完成
3 操作步骤
4.镜面质感 A钢笔工具创建形状，填充黑色 B使用前景色到透明（模拟反射与折射）表达镜面质感
3 操作步骤
5.信号接收器与红外发生器 A.创建两者形态 B.图层样式处理效果
项目——测距仪的设计表达
1 项目导入
今天康师傅课堂给大家带来的是一件电子测距仪产品。这个是企业真 实提供案例，作为2014年国家职业院校技能大赛“工业设计与快速成 型”赛项的样题，供全国50所高职工业设计专业选拔队参赛训练的题 目。国赛的要求非常严格，需要从草图表达——三维建模——效果图 表达——产品快速成型——作品展示等多个环节综合考察参赛选手的 综合技能。虽然我们现在还不能一一完成这一项技能，但是我们可以 通过ps二维软件，介入到草图（效果图）设计前端工作任务中去，帮 助我们后期建模、渲染及3D打印。
2 设计表现分析
产品形态
形态呈不规则，且和以往案例比有一个明显的区别，就是它呈现给我们的不再是 某一个面，而是立体的展示最为全面的3/4侧面，比起以往案例来说，形态略显 复杂哦。因此需要我们同学用钢笔工具仔细创建形态。
2 设计表现分析
产品材质
1.这款产品是以塑料材质为主，为了让人去很好地去使用，和手有关又是工具类 产品，往往这类产品在塑料选择上无论从功能上（防摔作用，保护作用）还是从 心理上（贴心，安全等关键词）来说，都会选择亚光材质，更能起到保护与安全 的作用。
3 操作步骤
便携式激光测距仪的设计
便携式激光测距仪的设计发布时间：2022-12-06T08:56:46.163Z 来源：《福光技术》2022年23期作者：刘泽昆徐会雨张明堃[导读] 本项目为基于陀螺仪的便携式激光测距仪的设计与制作。
首先确定激光测距仪的组成结构，确定激光测距仪的硬件组成模块，针对不同模块进行设计。
临沂大学自动化与电气工程学院山东临沂 276000摘要：本项目为基于陀螺仪的便携式激光测距仪的设计与制作。
首先确定激光测距仪的组成结构，确定激光测距仪的硬件组成模块，针对不同模块进行设计。
包括光路系统，激光发射电路，光信号接收电路等；在此基础上装配陀螺仪使设备更加稳定，测量更加精确。
关键词：激光测距仪，陀螺仪，嵌入式单片机，防抖激光。
引言当今社会，激光测距的应用越来越普遍。
激光测距仪的发展趋势是向测量更安全、测量精度高、系统能耗小、体积小型化方向发展。
目前我国国内民用激光测距仪市场广阔。
在施工、建筑等许多领域经常要进行几十米、几百米、几千米的测量，为了能够简单、快速、准确的测量两点之间的距离，拥有一种便携式的激光测距仪显得尤为重要。
一、激光测距仪概述目前激光测距的方法主要是相位法和脉冲法。
相位法是通过测量激光往返一周整数周期个数和非一个周期的相位数，利用周期函数的调制频率，运用速度公式计算被测物体之间的距离。
脉冲法则是利用将调制激光射向目标物后，通过计算往返的时间，运用速度公式计算与被测物体之间的距离。
相比相位法，虽然脉冲法测量原理更加简单，但是当被测物体之间距离很小，脉冲的往返时间也会很短，会导致测量精度降低甚至难以测量。
二、系统设计本项目的一个研究重点是为便携式激光测距仪安装一个防抖陀螺仪，陀螺仪监测到微小的移动，然后将信号传至MCU。
MCU立即计算需要补偿的位移量，然后通过补偿激光的发射装置，根据镜头的抖动方向及位移量加以补偿，从而有效的克服因激光的抖动产生的测量误差。
其次是通过为便携式激光测距仪外装望远镜，并使望远镜与便携式激光测距仪牢固平稳结合，以实现快速找到激光点和更远距离的测量。
一种综合控制设备的便携式检测设备设计
一种综合控制设备的便携式检测设备设计综合控制设备是一种用于控制、监测和管理不同设备或系统的装置。
便携式检测设备是一种便于携带和使用的检测工具，可以用于各种应用场景，如工业维护、环境监测等。
本文将介绍一种设计思路，旨在解决综合控制设备的便携性和实用性的问题。
1.设备概述本设计的综合控制设备由以下几个主要部分组成：(1)控制模块：用于控制和管理其他设备或系统的操作；(2)显示屏：用于显示相关信息和操作界面；(3)通信模块：用于与其他设备或系统进行通信；(4)电源模块：用于提供设备的电源供应；(5)扩展接口：用于连接其他设备或传感器等。
2.设备功能该综合控制设备具有以下主要功能：(1)控制和操作其他设备或系统：通过控制模块和扩展接口，用户可以对连接的设备或系统进行操作和控制，如开关、调节参数等；(2)监测和收集数据：通过通信模块和扩展接口，用户可以监测和收集其他设备或系统的相关数据，如温度、湿度等；(3)显示信息和操作界面：通过显示屏，用户可以查看相关信息和进行操作；(4)数据处理和分析：通过控制模块，设备可以对收集到的数据进行处理和分析，并提供相应的反馈和建议；(5)数据存储和传输：通过通信模块和扩展接口，设备可以将数据存储在本地或传输至其他设备或系统。
3.设计要点为了达到便携性和实用性的要求，本设计考虑以下几个关键点：(1)尺寸和重量：设备应尽可能小巧轻便，以便携携带；(2)电源供应：设备应采用可充电电池作为电源供应，以确保便携性；(3)可扩展性：设备应具有丰富的扩展接口，以方便连接其他设备或传感器等；(4)操作界面：设备应具有直观易用的操作界面，以方便用户进行操作；(5)数据处理和存储：设备应具备一定的数据处理和存储能力，以满足实际需求。
4.设计实现在实际设计中，可以采用嵌入式系统作为综合控制设备的核心处理器，并使用Linux等操作系统进行开发和调试。
同时，可以选择高性能的显示屏、通信模块和扩展接口，以提供良好的用户体验和功能扩展性。
便携式超声波测距仪设计
Ｉ１ ． 系统工作原理 系统 中的超声 波测距传感器 是按照脉冲 回波方式工作 的。发送探头发出的超声脉冲波通过传播介质传播， 传播 在 途 中碰到障碍物后有一部分超声波就立 即反射 回来， 反射回
ａｎ ｃａ ｔ ｅ ｄ ｎ ａｋ ａｃ ｕｒ ｅ ｃ ａｔ ｍｅ ｕ ｍ ｔ． ａｓ ｒｅ ｅｎ
Ｋ ｙ ｒ ｓ： Ｕ ｔ ａ ｏ ｉ ； Ｓ ｎ ｏ ｓ ｅ ｗｏ ｄ ｌｒ ｓ ｎ ｃ ｅ ｓ ｒ ；Ａ ８ Ｓ ２；Ｄ ｓ ａ ｃ ｅ ｅ Ｔ９５ ｉｔ ｎ ｅＭ ｔ ｒ
０ 引言发射点距 障碍 物的 距离 Ｌ ，这就 是时 间差 测距
法， 测距公式 （） １如下：
Ｌ ：Ｉ ＣＴ
＿ ．
（） １
２
１２系统方案设计 ．
根据便携式测距仪的设计要求， 依据电子技术的发展情
基于超声波传感器的便携式测距仪， 其测距 的原理相对 比较简单， 测量数据的核心就是取得超声 波从发射到接 收所 经历的时间。
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
摘
要 ： Ｔ９５ 以Ａ ８ Ｓ２单片机为核心 ， 文设计 了低成本、 携式、 本 便 可数字显示的测距仪 ， 利用超 声波测距原理 ， 实现距 离数
据的测量。该测距仪适应一般的工业测量 ， 具有灵敏度高、 测量准确的特点。 关键词 ： 超声波； 传感器 ；Ｔ ９ ５ ； Ａ ８ Ｓ２ 测距 ；
（． １ 沈阳建筑大学信息与控制工程学 院，辽宁 沈 阳 １０ ６ ；２ 沈阳建筑大学理学 院，辽宁 沈 阳 １ １８ ．
便携式测距仪系统设计
便携式测距仪系统设计题目: 便携式测距仪系统设计（硬件）英文题目：Design of System on Portable Rangefinder作者声明本人以信誉郑重声明：所呈交的学位毕业设计（论文），是本人在指导教师指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。
文中引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，不包含他人成果及为获得东华理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
对本设计（论文）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。
本毕业设计（论文）成果归东华理工大学所有。
特此声明。
毕业设计（论文）作者（签字）：签字日期：年月日本人声明：该学位论文是本人指导学生完成的研究成果，已经审阅过论文的全部内容，并能够保证题目、关键词、摘要部分中英文内容的一致性和准确性。
学位论文指导教师签名：年月日摘要STC89C52单片机是STC单片机中应用中一款最为广泛的单片机，在自动化及其相关领域具有相当高的价值，STC89C52单片机具有低功耗、高性能以及便于操作等特征受到了广大爱好者的好评。
超声波测距仪在生活中能够稳定的测量出精确的距离，超声波具有低能耗、易于传播等特性，因此在生活中得到了广泛的应用。
本次设计主要以STC89C52单片机为核心加上超声波传感器来完成本次超声波测距仪的制作，以STC89C52为主控芯片，发射模块发射超声波，接收模块接受发回的超声波，利用超声波传感器对距离的测量以及单片机的运算与处理得出相应的距离，显示结果。
本次设计的系统方案通过软件和硬件以及各个模块的相互配合得以实现。
论文最后通过综合实验证明，设计出的系统能够稳定运行，实现简便及人性化的输入操作以及显示界面，实现了一定的测量精度，基本完成设计的预计要求,对超声波测距仪低成本化的最终实现具有参考意义。
关键字：超声波传感器；测距仪；模块；单片机AbstractABSTRACTSTC89C52 single chip microcomputer is the most widely used in the application of a single chip microcomputer STC，It has a high value in the field of automation and its related fields，STC89C52 MCU with low power consumption, high performance and easy to operate, and other features by the majority of fans，Ultrasonic distance measuring instrument can be stable in life to measure the precise distance，Ultrasound has the characteristics of low energy consumption, easy to spread, so it has been widely used in life.This design mainly uses the STC89C52 single chip microcomputer as the core and the ultrasonic sensor to complete the production of the ultrasonic distance measuring instrument.，STC89C52 as the main control chip, transmitter module transmits ultrasonic, receiving module to accept the returned ultrasonic, using ultrasonic sensors for distance measurement and MCU operation and processing that the appropriate distance, the result will be displayed. The design of the system program through the software and hardware as well as the interaction between the various modules to achieve.Finally through comprehensive experiments demonstrate that designed the system to stable operation, the realization issimple and user-friendly input operation and display interface, to achieve a certain measurement accuracy, and basically complete the design of the expected requirements of the low cost of ultrasonic range finder the ultimate realization of the reference value.Key words: Ultrasonic sensor; distance measuring instrument; module; single chip microcomputer目录绪论 (6)1. 系统总体方案设计 (9)1.1 本论文主要研究内容 (9)1.2 超声波测距仪需求分析 (9)1.3 超声波距离测量的方案 (9)1.3.1 超声波传感器测距原理 (9)1.3.2 超声波传感器的原理 (10)1.4 系统主控芯片的方案与选择 (11)1.5 系统设计方案 (12)1.6 本章小结 (13)2. 超声波测距仪的原理分析 (14)2.1 超声波的基本概念及其特性 (14)2.2 超声波传播速度 (15)2.3 回声探测法超声波测距仪原理简介 (17)2.4 本章小结 (18)3. 系统硬件电路设计 (19)3.1 主控电路 (20)3.2 电源部分 (20)3.3 超声波测试模块 (21)3.4 时钟电路模块 (22)3.5 复位电路模块 (22)3.6 按键模块 (23)3.7 声音报警模块 (24)3.8 显示模块 (24)3.9 本章小结 (25)4. 系统软件设计 (26)4.1 系统总体软件设计思路 (26)4.2 超声波探测模块的流程图 (27)4.5 程序抗干扰处理 (29)4.6 本章小结 (30)5. 实验最终调试与结果 (31)5.1 焊接调试 (31)5.2 硬件以及软件调试 (31)致谢......................................................................................................... 错误!未定义书签。
便携式多功能超声波测距仪的设计与实现
Ａｂ ｔａ ｔ Ｔｈ ｓ ａ ｅ ｓ ｓ ｔ ｅ ｗａ ｆ ｃ ｍｐ ｎ ａ ｉ ｇ ｂ ｔ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ａ ｄ ｈ ｍｉ ｉｙ ｔ ｅ ｉ ｎ ａ ｄ ｒ ａ ｉｅ ａ ｎ ｖ ｌ ｓｒ ｃ ： ｉ ｐ ｐ ｒ ｕ ｅ ｈ ｙ ｏ ｏ ｅ ｓ ｔ ｏ ｈ ｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ｎ ｕ ｄ ｔ Ｏ ｄ ｓｇ ｎ ｅ ｌ ｏ ｅ ｎ ｚ ｍ ｕ ｔ ｕ ｃ ｉｎ ｌｕ ｔａ ｏ ｉ ｅ ｔ ｓ ｓ ｅ ｂ ｓ ｄ ｏ ｌｒ ｓ ｎ ｃ ｔ ｓ ｒ ｃｐ ｅ ｌｉ ｎ ｔ ａ ｌｒ ｓ ｎ ｃｔ ｓ ｙ ｔｍ ａ ｅ ｎ ｕ ｔ ａ ｏ ｉ ｅ ｔｐ ｉ ｉ ｌ．Ｔｈ ｘ ｅ ｉ ｅ ｔｆ ｒｔ ｉ ｌ ａ ｏ ｉ ｔ ｓ ｙ ｔｍ ｆ ｏ ｎ ｅｅ ｐ ｒ ｎ ｏ ｈ ｓ ｕ ｔ ｓ ｎ ｃ ｅ ｔｓ ｓ ｅ ｍ ｒ ｓ ｏ ｈ ｔｉ ｃ ｎ ｂ ｒ ｖ ｄ ｄ ｗｉｈ ｓ ｃ ｉｔ ｅ ｓ ｈ ｇ ｅ ｒ ｃｓｏ ｈ ｗｓ ｔ ａ ｔ ａ ｅ ｐ ｏ ｉ ｅ ｔ ｕ ｈ ｖ ｒ ｕ ｓ ａ ｉ ｈ ｒ ｐ ｅ ｉｉｎ，ｓ ｅ ｄ ｃ ｐ ｂ ｌ ｙ，ｌ ｗｅ ｏ ｒ ｃ ｓ ，ｓ ｌ ｒ ｂ ｌ ｔａ ａ ａ ｉｔ ｉ ｏ ｒ ｐ ｗｅ ｏ ｔ ｍａｌ ｕ ｋ ｅ ａ ｄ ｆ ｌ ｕ ｃ ｉ ｎ Ｉ ａ ａ ｉｆ ｈ ｒｑ ｅ ｔ ｒ ｍ ｔｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ａ ｕ ｅ ｎ ， ｄ ｓ ａ ｃ ｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｎ ｕ ｉ ｉ ｎ ｕ ｌ ｎ ｔ ． ｔ ｎ ｓ ｔ ｙ ｔ ｅ ｅ ｕ ｓ ｆｏ ｆ ｏ ｃ ｓ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｍｅ ｓ ｒ ｍｅ ｔ ｉｔ ｎ ｅ ｍ ａ ｕ ｅ ｎ ａ ｄ ｈ ｍ ｄ ｔ ｙ ｍ ｅ ｓ ｒ ｍ ｅ ｔｉ ｉ ｅ ｅ ｔ ｓｔ ａ ｉｎ ａ ｕ ｅ ｎ ｎ ｄ ｆ ｒ ｎ ｉ ｔ ． ｆ ｕ ｏ Ｋｅ ｗｏ ｄ ： ｕ ｔａ ｏ ｉ ｅ ｔｓ ｓ ｅ ； ｔ ｍ ｐ ｒ ｔ ｒ ｎ ｕ ｄ ｔ ｏ ｙ ｒｓ ｌｒ ｓ ｎ ｃ ｔ ｓ ｙ ｔ ｍ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ａ ｄ ｈ ｍｉ ｉｙ ｃ ｍｐ ｎ ａ ｅ ｅ ｓ ｔ ｄ； ｍｕ ｔｆ ｎ ｔ ｎ ｌｉ ｃ ｉ ｕ ｏ
便携式可充电高精度超声波测距仪的设计
第22卷第2期2019年3月西安文理学院学报（自然科学版）Journal of Xi'an University （Natural Science Edition ）Vol．22No．2Mar．2019文章编号：1008-5564（2019）02-0036-04收稿日期：2018-07-10基金项目：2016年安徽省自然科学研究重点项目（KJ2016A760）作者简介：高伟（1981—），男，安徽巢县人，芜湖职业技术学院电气工程学院副教授，硕士，主要从事开关电源的研究．便携式可充电高精度超声波测距仪的设计高伟（芜湖职业技术学院电气工程学院，安徽芜湖241003）摘要：本设计采用STC89C52单片机作为核心控制器件，HC －SＲ04超声波模块作为测量器件，18B20为测温模块，进行温度补偿，并将测量结果用LCD12864进行显示．本设计采用7．4V 锂电池对整个电路进行供电，并可以使用USB 对锂电池充电．本设计最大测量距离为6．5m ，误差仅为0．5cm．关键词：STC89C52；LCD12864；18B20；超声波；测距中图分类号：TM931文献标志码：ADesign of Portable Charging High Precision Ultrasound Ｒange FinderGAO Wei（Department of Electrical Engineering ，Wuhu Institute of Technology ，Wuhu 241003，China ）Abstract ：In this design ，the single chip computer of STC89C52is used as the core control de-vice ，and the ultrasonic module of HC －SＲ04is used as the measuring device．The tempera-ture measuring module is used for temperature compensation ，and the measurement results aredisplayed by LCD12864．This design uses 7．4V lithium batteries to power the whole circuit ，and can use USB to charge lithium batteries．The maximum measuring distance of this design is 6．5meters ，and the error is only 0．5centimeter．Key words ：STC89C52；LCD12864；18B20；ultrasonic ；ranging距离，作为智能控制系统中一个非常重要的物理量，经常需要测量．而超声波测距因其非接触式、抗干扰能力强、能量损耗低、原理简单、容易实现、成本低廉等特点被广泛应用于各行各业，如建筑、汽车、自动控制等．因此设计一个高精度的超声波测距仪具有非常广泛的应用前景和重要的实用价值［1－5］．图1超声波测距原理图1超声波测距原理超声波测距原理［6］如图1所示，超声波发射电路在发出超声波时开始计时，超声波经空气传播，在遇到被测物体后发生反射，接收电路在接收到超声波后立即停止计时，从而可以计算出超声波在空气中的传播时间t ，而超声波在空气中的传播速度是340m /s ，这样就可以计算出发射点到被测物体的距离，即L =340t2=170t ．第2期高伟．便携式可充电高精度超声波测距仪的设计2系统硬件设计图2电路总体框图2．1电路总体框图如图2所示，本设计采用USB 升压充电模块给锂电池充电，充电完毕后，由降压模块给核心控制模块及其他电路供电，核心控制模块控制超声波模块工作，接收到超声波模块数据后，和温度补偿模块的数据进行补偿修正，最终将处理好的数据结果由显示模块显示．2．2电路硬件电路设计2．2．1USB 升压电路设计因本设计采用2节锂电池供电，为给锂电池充电，需要将USB 送入的5V 电压提高至8．81V ，这一过程由LM2577S 可调升压电路实现，如图3所示．图3可调升压电路图2．2．2锂电池降压电路设计如图4所示，USB 通过D 1对锂电池进行充电，充电电压为U =8．81－0．77=8．04V ，LED 和Ｒ3电阻构成充电显示回路，用来显示当前充电状态．当充电完毕后，锂电池经D 0、7805稳压输出，这样就可以得到稳定的5V 电压，从而给后续电路进行供电．图4降压电路图2．2．3测温电路和超声波电路设计由于环境温度是影响超声波传播速度的重要因素，为减少误差，本设计采用了温度补偿的方式对超声波传播速度进行修正［7］．速度v 和温度T 的关系为：73西安文理学院学报（自然科学版）第22卷v =331．4ˑ1+T槡273（1）式中：T 为环境摄氏温度，当T =0ħ时，v =331．4m /s ；当T ＜100ħ时，可以得到速度和温度的线性关系式：v =331．4+0．607T（2）如图5所示，本设计采用18B20温度传感器检测环境温度，并将检测到的模拟信号转换成数字信号，然后再将转换好的数字信号输送至单片机．超声波模块采用的是HC －SＲ04，主要是因为其性能稳定，精度高，盲区小．2．2．4显示电路电路设计本设计显示模块采用LCD12864液晶显示，主要是因为其配置LED 背光、低电压低功耗，人机界面友好、操作简单．LCD12864显示电路如图6所示，按键用于启动距离测量．3系统软件设计本设计采用单片机STC89C52，主要是因为其价格便宜，编程简单，可以与温度传感器直接相连，性价比高．程序流程图如图7所示．4实际测量结果在不同的环境温度和不同的距离上测量数据，实际测量值如表1所示．实验数据表明，采用了温度补偿后，即使环境温度不同，测量值也基本保持一致，误差较小，说明本设计能够很好地避免环境温度对测距产生的影响．83第2期高伟．便携式可充电高精度超声波测距仪的设计表1不同距离和不同环境温度的测量数据实际距离/cm测量值/cm15ħ20ħ25ħ30ħ55555109．91010101514．914．91515．15049．949．9505010099．899．9100100．1150149．9149．9150150．1200199．8199．9200200．2300299．8299．8300300．2400399．7399．9400400．3500499．7499．8500500．2600599．6599．8599．9600．3650649．5649．7649．9650．45结语本设计采用STC89C52单片机作为核心控制器件，HC－SＲ04超声波模块作为测量器件，18B20为测温模块，进行温度补偿，并将测量结果用LCD12864进行显示．整个电路采用7．4V锂电池进行供电，并可以使用USB对锂电池充电．本设计最大测量距离为6．5m，误差仅为0．5cm．本设计具有电路结构简单、反应速度快、测量精度高、易携带、操作方便和成本低廉等优点，可以满足各行各业对距离测量的需求，具有很高的推广和实用价值．［参考文献］［1］康梓义，张伟．随钻声波测井仪井下信号采集处理电路设计［J］．电子质量，2014（9）：59－64，69．［2］胡晓，巴力登．基于AT89C52的超声波测距系统设计［J］．工业控制计算机，2014，27（3）：125－126．［3］兰羽．具有温度补偿功能的超声波测距系统设计［J］．电子测量技术，2013，36（2）：85－87．［4］吴帆．基于单片机的超声波测距系统设计［J］．信息与电脑（理论版），2015（10）：118－120．［5］曹月真．基于51单片机的超声波测距系统的设计［J］．电子世界，2011（10）：55－56．［6］姚远，毛海莉，徐国平，等．基于单片机的超声波测距系统设计［J］．高等函授学报（自然科学版），2012，25（4）：69－71．［7］王晓雷，赵向阳，曹玲芝，等．基于AVＲ单片机的超声波测距系统构建［J］．计算机测量与控制，2015，23（12）：3946－3949．［责任编辑马云彤］93。
便携式测量仪整体结构设计
摘要便携式测量仪器在技术测量中具有广泛的应用。
常用于桥梁，建筑物,隧道，水坝，铁路等。
操作简单快速，逼真。
这提高了固定仪器的灵活性，并且容易受到死区的影响。
可以有效地进行监测和测量。
绩效改善。
目前市场上的便携式仪器通常尺寸大，具有一种功能，并且必须在许多测量头方面配备不同的仪器。
而且，对于便携式仪表制造商，每个计数器都需要多个硬件和软件开发。
资源不能重复使用，运营成本也会増加。
描述了可以代替测量模块的多功能便携式测量装置。
更换插入测量模块。
它可以测量压力，倾斜度，位移和其他数据。
本文以振动压力测量模块为例，介绍了多功能便携式测量仪器软件的硬件结构和体系结构。
关键词：便携式、多用、测量仪Abstract:Portable measuring instmments have a wide range of applications in tecluiical measurement・ Commonly used in bridges, buildings, tunnels, dams, railways, etc. Tlie operation is simple, fast and realistic. This increases the flexibility of the fixed iiistniment and is susceptible to dead zones・Moiiitonng and measurement can be pei-fonned efficiently. Perfonnance improvement・ Portable instmments currently on the market are typically large in size, have a function, and must be equipped with different iiistiiunents in many measuring heads ・Moreover,for portable instniment manufacturers, each counter requires multiple hardware and software de\*elopments. Resomces caimot be reused and operating costs will increase・ A multifunctional portable measuring device that can replace the measuring module is described. Replace the insertion measurement module・ It measures pressure, tilt, displacement and other data・ Tliis paper takes the vibration pressure measurement module as an example to iiitioduce the hardware stnicture and arcliitectiire of the multi-fimction portable measuring instrument software.Keywords: portable, multi-purpose, measuring instrument目录摘要 (1)第一章绪论 (1)1.1 仪器仪表发展概况 (2)1.2便携式测量仪发展现状 (3)1.3 本文研究的主要内容 (4)第二章硬件设计 (4)2.1便携式测量仪整体结构设计 (4)2.2主控部分 (5)2.3采集模块转换 (6)第三章系统软件设计 (8)3.1设计部分 (8)3.2采集结果与误差分析 (9)3.3小结 (10)第四童降低系统功耗的硬件措施 (10)4.1选用CMOS集成电路 (11)4.2选用低功耗单片机 (13)4.3技术指标的确定 (14)4.4选用低功耗外围电路和器件 (14)4.5选用低电压供电 (15)4.6选择低功耗的工作方式 (16)第五章降低功耗的软件措施 (16)5.1缩短CPU运行时间 (16)5.2硬件软化 (17)5.3软件优化 (17)第六童总结与展望 (18)6.1本文研究内容 (18)6.2未来展望 (18)第七童致谢 (19)参考文献 (20)第一章绪论随着以知识经济为特征的信息时代的到来，人们越来越意识到工具的作用。
新型便携式激光测距仪的原理及方案设计的开题报告
新型便携式激光测距仪的原理及方案设计的开题报告一、题目新型便携式激光测距仪的原理及方案设计二、研究背景随着科技的不断发展，激光测距技术逐渐得到广泛应用。
现有市场上的激光测距仪存在着体积较大、精度不高、价格昂贵等问题。
因此，利用新型材料和科技手段设计一种便携式、精度高、操作简便、价格低廉的激光测距仪具有极高的实用价值和市场前景。
三、研究目的本论文旨在探究新型便携式激光测距仪的原理及方案设计，主要研究内容包括：1. 激光测距原理研究：介绍激光测距的基本概念和测量原理，阐述常用的激光测距技术手段，分析各种技术手段的优缺点。
2. 主要器材设计：依据激光测距仪原理，针对测距需求，设计主要器材，例如激光源、光电传感器、微控制器等。
3. 系统软件设计：开发程序或应用软件，以激光测距仪为核心，实现数据采集、处理和显示等功能。
四、研究方法本论文采用以下方法：1. 理论研究法：通过文献阅读和调研，了解激光测量的基本理论和相关技术，分析其优缺点，为后续方案设计提供依据。
2. 仿真模拟法：通过模拟软件进行模拟分析，评估激光测距仪的性能，优化相关器材和软件设计，提高测距精度和稳定性。
3. 实验验证法：通过实验验证，对激光测距仪的性能进行测试和评估，为后续产品的推广和应用提供数据支撑。
五、预期结果1. 提出新型便携式激光测距仪的原理及方案设计，实现测距功能，具有体积小、精度高、易操作、价格低等特点。
2. 通过实验验证，评估激光测距仪的性能，为其在市场上的推广和应用提供数据支撑。
六、论文结构安排本论文拟分为以下章节：第一章绪论1.1 研究背景和意义1.2 研究目的和内容1.3 研究方法和技术路线第二章激光测距原理研究2.1 激光测距原理概述2.2 常用的激光测距技术手段2.3 技术手段的优缺点分析第三章主要器材设计3.1 激光源设计3.2 光电传感器设计3.3 微控制器设计第四章系统软件设计4.1 数据采集和处理设计4.2 界面设计4.3 系统优化和性能测试第五章实验验证与分析5.1 实验设计5.2 实验结果分析第六章结论与展望6.1 研究得出的主要结论6.2 未来发展方向。
毕业设计超声波测距仪设计
毕业设计超声波测距仪设计（以下内容仅供参考）一、设计要求1.设计一款超声波测距仪，最大测量距离为5米。
2.能够实现实时测量距离。
3.具有屏幕显示测距结果。
4.能够通过按键控制实现最大距离设置。
二、设计方案1.硬件设计2.软件设计1.硬件设计超声波测距仪主要由以下部分组成：1）Arduino UNO开发板Arduino UNO开发板是一款开源的硬件平台，基于ATmega328P单片机。
可以通过编写软件来控制它，从而实现各种功能。
在该设计中，我们使用Arduino UNO作为超声波测距仪的主控板。
2）超声波传感器超声波传感器是超声波测距仪的核心部分。
它通过发射和接收超声波，来测量被测物体和传感器间的距离。
在该设计中，我们使用HC-SR04超声波传感器。
3）1602液晶显示屏1602液晶显示屏是用于在超声波测距仪中显示测距结果的显示设备。
4）按键按键用于设置最大距离。
5）发光二极管发光二极管用于指示测量状态。
2.软件设计超声波测距仪的软件设计主要包括以下三个部分：1）超声波测距的程序设计该部分主要负责调用超声波传感器进行距离测量，并返回测量结果。
2）LCD1602数字显示的程序设计该部分主要负责在1602液晶显示屏上显示测量结果。
3）设置最大距离的程序设计该部分主要负责通过按键设置最大距离。
三、系统实现1.硬件实现超声波传感器通过引脚连接到Arduino UNO的第8、9、10、11号IO口（分别为Trig、Echo、Vcc、GND），1602液晶显示屏通过引脚连接到Arduino UNO的第12、13、6、7、5、4号IO口（分别为RS、EN、D4、D5、D6、D7），按键通过引脚连接到Arduino UNO的第3号IO口，发光二极管通过引脚连接到Arduino UNO的第2号IO口。
2.软件实现1）超声波测距程序设计：首先定义Trig、Echo两个引脚，然后定义pulseIn函数，这个函数的作用是等待Echo引脚输出一个高电平，然后返回Echo引脚的高电平持续时间（us）。
便携式激光测距仪的研制的开题报告
便携式激光测距仪的研制的开题报告一、研究背景和意义随着科技的不断发展，激光测量技术在各个领域中得到了广泛的应用，特别是在工业生产和军事领域中。
目前市面上的激光测距仪虽然具有高精度、高效率的特点，但大多数需连接电源，难以移动使用。
为了满足各种实际需求，便携式激光测距仪应运而生。
本研究旨在研制一款便携式激光测距仪，其可以方便携带、灵活应用、精度高、能效高、使用方便、安装简单等诸多优点，具有广泛的应用前景，在生产制造和军事等领域都有着重要的作用。
二、研究内容和方案本研究通过对现有市面上的激光测距仪进行深入分析，结合需求和技术发展状况，设计并研制出一款新型的便携式激光测距仪。
研究内容包括以下几个方面：1、便携式激光测距仪的整体设计。
该设计主要涉及外形设计、机械结构设计、电路设计等方面，以此保证测量精度、使用方便和移动性等各方面指标达到优化。
2、激光发射系统的设计。
该部分设计需要考虑激光波长、功率、扫描速度等因素，以此保证激光发射质量优良。
3、激光接收系统的设计。
该部分设计需要考虑接收灵敏度、反射器质量等因素，以此提高激光接收质量。
4、信号处理模块的设计。
该模块设计需要包括信号放大、滤波、数字化等处理，以此提高信号质量，并且保证数据传输的可靠性。
5、数据处理算法的设计。
该部分设计考虑的因素包括数据校正、数据拟合和数据处理等处理过程，以此确保测量精度符合要求。
三、研究进度和预期结果当前已完成了便携式激光测距仪的初步设计，并制定了相关的制造方案。
目前正在进行样机的制造和测试，未来将会进行大量的测试实验来验证系统性能和稳定性。
研究结束后，预期将会得到以下几个结果：1、设计出一款成本低、性能优良、使用方便、精度高的便携式激光测距仪。
2、成功实现激光发射和接收质量的提高。
3、成功设计出信号处理模块和相关的数据处理算法，来保证数据的可靠性和测量精度。
四、研究的参考文献1、《便携式激光测距仪的设计与研究》，机电工程，2015年。
一种便携式远距离无线电测距系统设计
Ⅲ ２ ５ｍ ． 。高接收灵敏度 和定位精度可 以有效保 证 系统 的适用 范 围和测 量精 度 Ｊ 。
２ ３ 控 制模块 ．
啪
无线 电测 距 系统 中 ， 要 采 用梅 特 希 尔公 主
赵榉云 ， 苏新彦 ， 姚金杰 ， 周建会
（ 中北大学 仪器科学 与动态测试 教育部重点实验室 ， 山西太原 ００ ５ ） ３ ０ １
摘 要 ： 对传 统超声 、 达 、 针 雷 图像等测距 方法存 在 的传输距 离近 、 可靠性 差 、 格 昂贵等 问题 ， 价 设计
了基 于双 Ｇ Ｓ的便携式远距 离无线电测距 系统 ， 系统集控 制 、 Ｐ 该 存储 、 通信等模块 于一 体 ， 实现 了远距离 无线 电测距 ， 且便 于携带和探测 。实验 表明 ， 当两地距 离为 ３ ５ｍ时 ， 测量结果在 ３ ． ３ ． ４ ３～ ６ Ｉｍ之 间， 误 差范 围为 ３ ２ ； ． ％ 当距离 为 ２ｋ 时 ， ｍ 误差范 围仅 为 ０ ２ ％。总之 ， 系统测距 范 围大 、 ．３ 该 工作稳 定 ， 决了 解
资助项 目（ ０ ７ １０ ３ 。 ２０ ０ ２ ０ ）
作者 简介 ： 赵集 、 系统控制和无线传输等功能； 接收机完
于 中北大 学信 息与通 信 工 程学 院 ， 号与信 息 处理 信
专业 ， 硕士研究生 ， 主要从 事信 号与信息处理 方面 的
研究 。
成本地 Ｇ Ｓ信号读取 、 Ｐ 系统控制、 数据存储 、 数 据 接 收和数 据处 理 等功 能 Ｊ 。
无线电测距硬件 系统工作过程为 ： 利用发 射机 与接收机模块 中的 Ｇ Ｓ分别获取其所在 Ｐ
便携式无线多功能测距系统
2018•6（下）《科技传播》100信息科技探索随着我国经济社会的不断发展，基础建设工程在房地产行业占据了越来越重要的位置[1]，基础工程建设的质量也直接影响着消费者的利益，随着人民消费水平的不断提高，对工程项目产品的质量也提出更高的要求，因此对工程项目建设的质量监管就显得尤为重要。
数字化的测绘技术随着科技的不断发展逐渐诞生，因其高精度和高科技含量等特点，在建筑工程测量方面正在慢慢取代传统的测量方法。
尤其是在现代建筑企业的管理中，如何提高测量质量是改善企业质量管理的关键问题。
但是在房屋测量中存在误差是常见的问题之一，主要的原因在于设备测量误差和测量人员的失误[2]。
数字化的测绘技术与传统的技术相比较而言，具有很明显的优势和发展前景，也是今后的一个发展的方向和目标。
因为大大提高了测量的精确度，所以已经适应了现在的科学技术的发展需要和管理的需要。
在工程测量、房屋测量、管网测量以及地籍测量等方面得到了广泛的应用，不仅确保了高的精确度，而且还提供了数字化信息，从而满足了现在各行各业信息技术的 需要。
2011年，借助单片机和超声波传感器实现了数据的实时测量，而且通过更换测量终端的传感器，搭建的系统可用于数据采集、环境监测和无线抄表等领域[3]。
2012年，同样借助无线测距，解决了农业机器人在恶劣和未知作业环境中的导航定位问题[4]。
激光测距是一种具有极高精度的测量方法。
2017年，通过结合单片机和激光测距仪，实现了对目标距离的精准、动态的测量。
由于激光测距仪具有体积小、重量轻、操作简便、测距速度快、精度高等优点[5]，而且其误差非常小，所以文中将采用激光测距仪进行距离的测量。
1 系统设计设计的无线测距系统由激光测距仪、系统控制芯片和手机App 三部分构成。
其系统结构框图如图1所示。
图1 系统结构框图1.1 激光测距仪采用德国进口激光模组，测量快，精度高，性能稳，采用自由曲面光学技术增强反射光学接收，近距离测量精准，对系统状态进行评估的算法，过滤噪声和干扰，使得数据更精准，利用激光对目标的距离进行准确测定的仪器。
便携式检测仪器的设计与应用
便携式检测仪器的设计与应用近年来，便携式检测仪器越来越引人注目。
它们具有体积小、重量轻、方便携带、使用简单等特点，已广泛应用于医疗、环保、工业等领域。
一、设计原则便携式检测仪器的设计需要遵循以下原则：1.体积小，重量轻。
保证设备便携，方便携带。
2.功耗低。
采用低功耗的传感器和处理器，延长设备使用时间。
3.高精度、高可靠性。
保证测量数据的准确性和稳定性。
4.使用简单。
仪器需要简单易用，不需要太多专业知识，适合各种人群使用。
5.多功能。
为适应各种检测需求，仪器需要具有多种功能。
二、应用场景便携式检测仪器的应用场景包括医疗、环保、工业等领域。
1.医疗领域便携式医疗检测仪器可以用于各种疾病的诊断和监测。
例如，血糖检测仪、血压计、心电图、呼吸频率检测仪等。
2.环保领域便携式环境检测仪器可以用于检测空气、水、土壤等环境。
例如，空气质量检测仪、水质检测仪、土壤检测仪等。
3.工业领域便携式工业检测仪器可以用于检测工业产品和工艺过程。
例如，金属检测仪、红外温度计、电子测量仪等。
三、未来发展趋势未来，便携式检测仪器将越来越普及，新的技术和应用也将不断涌现。
1.智能化和互联网化便携式检测仪器将越来越智能化和互联网化。
设备将配备更多的传感器和处理器，实时监测和分析数据。
同时，设备可通过互联网与其他设备连接，实现远程监测和控制。
2.新材料和新能源未来的便携式检测仪器将采用更先进的材料和新能源技术。
例如，采用高能量密度锂离子电池，提高设备的使用时间。
同时，利用新型材料，使设备更轻便、紧凑和坚固。
3.普及化和市场化便携式检测仪器未来将越来越普及和市场化，能够满足多样的需求。
未来设备的成本也将不断下降，以更低的价格提供更方便的设备。
四、结语随着科技的不断进步，便携式检测仪器将越来越普及，成为各行业的利器。
设计和应用的不断积累和创新，将为人类带来更方便、更准确、更高效的检测设备。
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题目: 便携式测距仪系统设计（硬件）英文题目：Design of System on Portable Rangefinder作者声明本人以信誉郑重声明：所呈交的学位毕业设计（论文），是本人在指导教师指导下由本人独立撰写完成的，没有剽窃、抄袭、造假等违反道德、学术规范和其他侵权行为。
文中引用他人的文献、数据、图件、资料均已明确标注出，不包含他人成果及为获得东华理工大学或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。
对本设计（论文）的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。
本毕业设计（论文）引起的法律结果完全由本人承担。
本毕业设计（论文）成果归东华理工大学所有。
特此声明。
毕业设计（论文）作者（签字）：签字日期：年月日本人声明：该学位论文是本人指导学生完成的研究成果，已经审阅过论文的全部内容，并能够保证题目、关键词、摘要部分中英文内容的一致性和准确性。
学位论文指导教师签名：年月日摘要STC89C52单片机是STC单片机中应用中一款最为广泛的单片机，在自动化及其相关领域具有相当高的价值，STC89C52单片机具有低功耗、高性能以及便于操作等特征受到了广大爱好者的好评。
超声波测距仪在生活中能够稳定的测量出精确的距离，超声波具有低能耗、易于传播等特性，因此在生活中得到了广泛的应用。
本次设计主要以STC89C52单片机为核心加上超声波传感器来完成本次超声波测距仪的制作，以STC89C52为主控芯片，发射模块发射超声波，接收模块接受发回的超声波，利用超声波传感器对距离的测量以及单片机的运算与处理得出相应的距离，显示结果。
本次设计的系统方案通过软件和硬件以及各个模块的相互配合得以实现。
论文最后通过综合实验证明，设计出的系统能够稳定运行，实现简便及人性化的输入操作以及显示界面，实现了一定的测量精度，基本完成设计的预计要求,对超声波测距仪低成本化的最终实现具有参考意义。
关键字：超声波传感器；测距仪；模块；单片机AbstractABSTRACTSTC89C52 single chip microcomputer is the most widely used in the application of a single chip microcomputer STC，It has a high value in the field of automation and its related fields，STC89C52 MCU with low power consumption, high performance and easy to operate, and other features by the majority of fans，Ultrasonic distance measuring instrument can be stable in life to measure the precise distance，Ultrasound has the characteristics of low energy consumption, easy to spread, so it has been widely used in life.This design mainly uses the STC89C52 single chip microcomputer as the core and the ultrasonic sensor to complete the production of the ultrasonic distance measuring instrument.，STC89C52 as the main control chip, transmitter module transmits ultrasonic, receiving module to accept the returned ultrasonic, using ultrasonic sensors for distance measurement and MCU operation and processing that the appropriate distance, the result will be displayed. The design of the system program through the software and hardware as well as the interaction between the various modules to achieve.Finally through comprehensive experiments demonstrate that designed the system to stable operation, the realization is simple and user-friendly input operation and display interface, to achieve a certain measurement accuracy, and basically complete the design of the expected requirements of the low cost of ultrasonic range finder the ultimate realization of the reference value.Key words: Ultrasonic sensor; distance measuring instrument; module; single chip microcomputer目录绪论 (6)1. 系统总体方案设计 (9)1.1 本论文主要研究内容 (9)1.2 超声波测距仪需求分析 (9)1.3 超声波距离测量的方案 (9)1.3.1 超声波传感器测距原理 (9)1.3.2 超声波传感器的原理 (10)1.4 系统主控芯片的方案与选择 (11)1.5 系统设计方案 (12)1.6 本章小结 (13)2. 超声波测距仪的原理分析 (14)2.1 超声波的基本概念及其特性 (14)2.2 超声波传播速度 (15)2.3 回声探测法超声波测距仪原理简介 (17)2.4 本章小结 (18)3. 系统硬件电路设计 (19)3.1 主控电路 (20)3.2 电源部分 (20)3.3 超声波测试模块 (21)3.4 时钟电路模块 (22)3.5 复位电路模块 (22)3.6 按键模块 (23)3.7 声音报警模块 (24)3.8 显示模块 (24)3.9 本章小结 (25)4. 系统软件设计 (26)4.1 系统总体软件设计思路 (26)4.2 超声波探测模块的流程图 (27)4.5 程序抗干扰处理 (29)4.6 本章小结 (30)5. 实验最终调试与结果 (31)5.1 焊接调试 (31)5.2 硬件以及软件调试 (31)致谢......................................................................................................... 错误!未定义书签。
参考文献. (35)绪论自从文明起源的伊始，人类的测量方法就随着时代的进步也跟着发生变化，工具也是五花八门。
随着时代的进步人类测量距离的方法也从简单的尺子测量发展到可以利用超声波对距离进行精准的测量。
人们发现超声波具有能耗低、指向性强、传播距离较远等优点，因此利用传感器技术与自动控制系统相结合制作可以利用超声波进行距离测量的精密仪器。
目前超声波测距已经是最为广泛的一种测距方法了，其具有方便、快捷、精准等优点，在工业、农业、电力等社会各行业领域中都有了它的身影。
1.背景与意义早期我国的超声波测距仪也是依赖于机械原理而进行工作的，但随着世界的电子技术的迅猛发展国内的测距仪在各方面不甘落后，甚至在一些方面科技含量甚至更高、更好。
但国内的超声波测距器，精度比较小误差比较大，而且用于多方方向的测距仪也并不是很普及。
然而随着科学技术的迅速发展，超声波测距仪的作用将会越来越大。
但是，然而就目前技术水平而言，人们可以准确利用的测距技术还是相当的局限。
因此，这是一个正在蓬勃发展而又有前途无限的技术及产业领域。
展望未来，超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的仪器在各方面都将有很大的进步以及发展的空间，它将朝着更加高定位、高精度的方向而发展，以达到人类日益发展的需求。
目前超声波测距仪在测量距离时都是利用超声波在空气中的传播速度与时间之间关系进行计算然后得出结果。
常见的技术主要有微波雷达测距和利用超声波测距以及利用激光测距这三种方法。
因为超声波具有指向性强、能耗慢而且在介质中传播的距离比较远的这些优点，所以经常用于距离的测量。
超声波测距仪主要用于一些工业现场的方位查看、汽车的倒车、移动机器人的自动避障操作、建筑工地的施工，可以在高温、潮湿以及多尘等非常恶劣的环境下进行工作。
相比较于其他的测量距离的技术而言，超声波定位技术成本非常低，但是精度却非常的高而且在操作上也非常简便，工作稳定又可靠，是非常适合于短距离的定位以及测量。
由于人类生理所决定超声波的振动频率只有在一定范围内才能被人的耳朵所识别，该范围为20~20000赫兹。
超声波的频率下限大约和人所能听到的频率上限相等。
因此，我们就把频率高于20000赫兹的声波称为之为“超声波”。
超声波的各种性质决定他是机械波，机械振动与波动是超声波探测的物理基础。
超声波在生活中有很多应用，例如可用于距离测量、速度的测量、障碍物的测量、清洁功能、金属焊接技术、杀灭细菌、检查金属物件的缺陷、以及焊接铝金属、清洁衣物、玻璃打孔、以及寻找沉没了的轮船...等。
超声波的波长相比较于其他的声波而言显得特别长，因为通常的障碍物都会比超声波的波长大很多，所以说在衍射能力方面超声波并不是很强，而且在介质密度不发生任何改变的情况下，超声波能够沿着波的方向一直沿直线传波，超声波的波长越短它的直射能力就会越好。
当声音在空气中传播时，带动空气中的微粒往返振动而对微粒做功。
声波的功率就是表示声波做功快慢的物理量。
在相同情况下，声波的频率越高，它所具有的功率就会越大，所以说超声波跟声波相比较，超声波的功率比声波要大的多。
目前在国内外的超声波测距方面的能力和主要研究的方面是各不相同的，主要体现在对距离的精确度以及能量损耗上、不同的超声波不同的操作频率，超声波信号的使用方法和超声波测距处理器的选择以及应用上。