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。
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
超声波测距 开题报告
超声波测距开题报告超声波测距开题报告一、研究背景超声波测距是一种常用的测量技术，通过利用超声波的特性来确定物体与测距设备之间的距离。
超声波测距技术广泛应用于工业、医疗、安防等领域。
本文将探讨超声波测距的原理、应用以及相关技术的发展。
二、原理介绍超声波是指频率超过人耳可听到的上限（20kHz）的声波。
超声波测距利用超声波在空气中传播的速度恒定的特点，通过测量超声波发射和接收的时间差来计算距离。
具体而言，当超声波发射器发出信号后，经过一段时间后，超声波会被物体反射回来，然后被接收器接收。
通过计算发射和接收的时间差，再乘以超声波在空气中传播的速度，即可得到物体与测距设备之间的距离。
三、应用领域1. 工业自动化：超声波测距技术广泛应用于工业自动化领域，例如在物料处理中，可以通过超声波测距来准确控制物料的位置和流量。
此外，在机器人导航和避障中，超声波测距也起到了重要的作用。
2. 医疗领域：在医疗领域，超声波测距被广泛应用于超声波成像系统中。
通过测量超声波在人体组织中的传播时间，可以生成人体内部的图像，用于医学诊断和手术导航。
3. 安防领域：超声波测距技术在安防领域中被用于距离测量和运动检测。
例如，超声波传感器可以被安装在墙壁上，用于检测房间内是否有人进入或离开。
四、技术发展随着科技的不断进步，超声波测距技术也在不断发展。
目前，一些新的技术和方法已经应用于超声波测距中，以提高测量的精度和稳定性。
1. 多波束技术：传统的超声波测距仅能测量单个物体的距离，而多波束技术可以同时测量多个物体的距离。
这使得测量更加快速和准确，适用于复杂的环境。
2. 声纳定位技术：声纳定位技术结合了超声波测距和声纳定位的优势，可以实现对目标物体的定位和跟踪。
这在军事和海洋领域有着广泛的应用。
3. 激光雷达：激光雷达是一种基于激光测距原理的测距技术，与超声波测距相比，激光雷达具有更高的精度和测量范围。
然而，激光雷达的成本较高，适用于对测量精度要求较高的场景。
超声波测距仪的设计 开题报告
1 课题来源及研究的目的及意义超声波是一种频率在20kHz以上的机械波，在空气中的传播速度约为340m/s（20℃）。
由于超声波测距是一种非接触检测技术，不受光线、被测对象颜色的影响，比其他仪器更卫生，具有不污染、高可靠、长寿命等特点，被广泛应用于纸业、矿业、电厂、化工业、污水处理厂、食品、水文、等行业中，可在不同环境中进行距离的准确度在线标定，可直接用于水酒精、糖等液位控制，能达到工业实用的指标要求。
还可以用于移动机器人的视觉系统中，这样可使机器人自动躲避障碍物行走，及时获得障碍物的位置信息，同时超声波测距系统具有以上的这些特点，在汽车倒车雷达的研制方面也得到了广泛应用[1]。
超声波测距仪利用超声波收发探头测量仪器到墙面或其他固定物体的距离，并通过液晶屏显示出来，在实现功能的基础上，尽可能提高测量精度。
测量精度要达到分米级。
2 国内外在该方向的研究现状及分析目前国际国内，在超声波测距方面的研究方向和水平的不同，主要体现在对测距原理、超声波信号处理方法和超声波测距处理器的选用上。
常见的超声波测距原理分为渡越时间法和相位差法两种。
信号的处理方法大致分为阈值检验法、互相关延时估计法、伪随机码扩频测距法和最小均方法四种。
在处理器方面大多以单片机为主，其中以51系列应用最为广泛，采用运算速度更快，效率更高dsp芯片作为处理器，也正成为一个非常活跃的研究方向。
目前已研制的超声波测距仪中，量程一般为3-12m，美国AIRMAR公司生产的airducer AR30超声波传感器的作用距离可达30m，但价格昂贵，准确度方面已控制在测量误差的0.4%左右，与真值的差距在厘米级的范围内，若采用互相关或伪随机法，最高可控制在0.05m内，在提高精确度方面，超声波测距还有很大的发展潜力和上升空间[2]。
3 主要研究内容设计出以单片机为核心控制声波测距仪系统。
（1）研究并总结超声波测距仪设计的基本方法及研究现状；（2）掌握以AT89S51芯片为核心的单片机系统的使用方法；（3）研究74LS04组成的超声波发射电路、声波处理模块、液晶显示等器件组成；（4）研究依据实际的测量精度要求添加温度补偿电路的方法。
超声波测距仪开题报告1
第十四周：答辩评分，完成毕业设计工作总结。
指导老师意见：
签 名： 年 月 日
毕业设计（论文）开题报告
课题名称
超声波测距仪的设计
一、选题背景与意义
超声波是指频率在20kHz以上的声波，它属于机械波的范畴。它在介质中传播时能量可以集中在很小的范围内，具有良好的成束性，也就是方向性极好。由于超声波的速度相对于光速要小很多，其传播时间就比较容易检测，并且易于定向发射，方向性好，强度好控制。日常的测距工具在一些特殊的场合是很不方便的，甚至无法进行距离的测量，比如液位、井的深度、管道的长度等等。而超声波作为一个检测的技术，采用的是非接触式的测量，其特点可使测量仪器不受被测介质的影响。此外，该技术对被测元件无磨损，使测量仪器牢固耐用，而且还降低了能量消耗。因为，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。
[6]徐淑华，程退安，姚万生.单片机微型机原理与应用[M].哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社,1999.6.
四、方案（设计方案、研制方案、研究方案）论证
按照系统设计的功能的要求，初步确定设计系统由单片机主控模块、显示模块、超声波发射模块、接收模块共四个模块组成。
单片机主控芯片使用51系列AT89S51单片机，该单片机工作性能稳定，同时也是在单片机中经常使用到的控制芯片。
发射电路由单片机输出端直接驱动超声波发送。接收电路使用三极管组成的放大电路，该电路简单。
图1 系统设计框图
五、工作计划
第一周：选题，完成相关表格的填写工作，列出阶段的实施进度计划；
第二周：查阅资料与相关文献，提出设计方案，进行方案论证；
第三周：撰写开题报告；
第四周：查阅资料，进一步完成方案论证，熟悉Proteus软件；
超声波测距仪设计开题报告
毕业设计（论文）开题报告
超声波测距系统设计
一研究背景
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，
二研究的目的与意义
在日常生产生活中，很多场合如汽车倒车、机器人避障、工业测井、水库液位测量等需要自动进行非接触测距。
超声波是指频率大于20 kHz的在弹性介质中产生的机械震荡波，其具有指向性强、能量消耗缓慢、传播距离相对较远等特点，因此常被用于非接触测距。
由于超声波对光线、色彩和电磁场不敏感，因此超声波测距对环境有较好的适应能力，此外超声波测量在实时、精度、价格也能得到很好的折衷，并且在测量精度方面也能达到农业生产等自动化的使用要求。
三国内外研究状况
现阶段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。
超声波测量测距开题报告
超声波测量测距开题报告一、研究背景和意义在现代科技的发展中，测量距离是一个基本且重要的需求。
而超声波测量测距作为一种非接触式测距技术，因其精度高、稳定性好的优点，越来越受到广泛关注和研究。
超声波测量测距技术主要通过发送和接收超声波信号来测量目标物体与传感器之间的距离。
其原理是将超声波信号发送到目标物体上，然后通过计算发送和接收信号之间的时间延迟，即可得到目标物体与传感器之间的距离。
通常情况下，超声波测距传感器的工作频率为20kHz到200kHz之间。
这种技术在许多领域中有着广泛的应用，比如工业自动化、无人机、智能家居等。
在工业领域，超声波测量测距技术可以用于物体检测、障碍物避让和位置控制等方面。
通过精确测量距离，可以实现对物体的精确定位和控制。
在无人机领域，超声波测量测距被用来辅助飞行器的定位和避障。
通过检测无人机与障碍物之间的距离，可以自动调整飞行高度，避免与物体发生碰撞。
在智能家居领域，超声波测距技术用于测量室内物体与传感器之间的距离，从而实现智能灯光控制、自动门窗开关等功能。
二、研究目标和内容本研究的主要目标是设计并实现一个超声波测量测距系统，用于高精度、高稳定性的距离测量。
为了实现这一目标，研究将完成以下内容：1. 系统硬件设计：包括超声波发射器、接收器和处理电路等的设计和制造。
2. 系统软件设计：包括控制算法的设计和实现。
通过合理的算法设计，可以提高测距系统的精度和稳定性。
3. 系统性能评估：通过对测距系统进行实验和测试，评估系统的性能和准确度。
三、研究方法和步骤本研究将采用以下方法和步骤：1. 超声波传感器选择：根据需要的测量范围和精度，选择适合的超声波传感器。
2. 硬件设计：根据超声波传感器的特性和测量要求，设计和制造适用于该测距系统的硬件电路。
3. 软件设计：编写控制算法，实现超声波信号的发送和接收，并计算目标物体与传感器之间的距离。
4. 系统集成：将硬件电路和软件算法进行集成，构建完整的测距系统。
超声波测距仪设计开题报告
超声波测距仪设计开题报告一、引言超声波是一种频率高于人类听觉范围的声波，其在测距和跟踪方面有着广泛的应用。
超声波测距仪是一种基于超声波原理设计的仪器，可用于测量物体与测距仪之间的距离。
本文将介绍超声波测距仪的设计开题报告，并讨论其原理、设计思路和预期结果。
二、背景知识超声波测距仪利用声波的传播速度和回波时间来计算物体与测距仪之间的距离。
它通常由超声波发射器、超声波接收器和计时电路组成。
发射器发出超声波信号，当它遇到物体并发生反射时，接收器接收到反射波并将信号送入计时电路，计时电路根据信号的往返时间计算出与物体的距离。
三、设计目标本设计的目标是制作一个低成本、精度可靠的超声波测距仪。
具体要求如下：1. 超声波发射器和接收器的频率范围应能够满足常见的测距需求；2. 设计的测距仪应具有较高的测距精度，误差范围应控制在可接受的范围内；3. 测距仪应具有稳定性，并能适应不同环境下的使用；4. 设计过程中应考虑到成本、易用性和可维护性等因素；5. 最终设计的超声波测距仪应符合相关的安全标准。
四、设计思路1. 超声波发射器和接收器的选择在设计测距仪时，需要选择合适的超声波发射器和接收器。
应根据测量距离和精度要求来选择合适的工作频率范围，并考虑到超声波发射器和接收器的灵敏度和功耗等因素。
2. 计时电路设计计时电路是测距仪的核心部分，它根据超声波信号的往返时间计算出距离。
设计计时电路时，需要考虑到信号处理和精度控制等方面的因素。
3. 噪声滤波和误差校正在实际测量中，存在各种噪声和误差源，例如环境噪声、信号传输误差等。
为了提高测距仪的测量精度，应采取适当的滤波和误差校正措施。
4. 设计测试与验证设计完成后，应进行相关的测试与验证，包括距离测量精度、稳定性和可靠性等方面的测试。
根据测试结果，可以进一步优化设计方案。
五、预期结果通过本设计，预期可以制作出一个低成本、精度可靠的超声波测距仪。
测距仪具有稳定性，并且能够满足常见的测量需求。
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、引言近年来，随着科技的不断进步和应用领域的不断拓展，超声波测距仪作为一种常见的测距工具，得到了广泛的应用。
本文旨在探讨超声波测距仪的原理、应用场景以及未来发展方向。
二、超声波测距仪原理超声波测距仪是一种利用超声波在空气中传播的特性来测量距离的仪器。
其原理基于声波在空气中的传播速度稳定、反射强度可测量的特点。
超声波测距仪通过发射超声波脉冲，然后接收反射回来的波形，通过计算波形的时间差来确定目标物体与测距仪之间的距离。
三、超声波测距仪的应用场景1. 工业自动化超声波测距仪在工业自动化领域具有广泛的应用。
例如，在生产线上，可以利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操作。
此外，超声波测距仪还可以用于机器人导航和避障，提高生产效率和安全性。
2. 车辆安全超声波测距仪在车辆安全领域也有重要的应用。
例如，在倒车过程中，超声波测距仪可以通过检测车辆后方的障碍物距离，发出警示信号，帮助驾驶员避免碰撞事故。
此外，一些高端汽车还配备了超声波测距仪系统，用于自动泊车和自动驾驶。
3. 医疗领域在医疗领域，超声波测距仪被广泛应用于医学成像和诊断。
例如，超声波测距仪可以用于测量人体内部器官的大小和位置，帮助医生进行疾病的诊断和治疗。
此外，超声波测距仪还可以用于监测心脏和血管的功能，提供重要的医学信息。
四、超声波测距仪的发展趋势1. 精度提升随着科技的进步，超声波测距仪的测量精度将不断提高。
通过改进传感器设计、优化信号处理算法等手段，可以使超声波测距仪的测量误差降低到更小的范围，提高测量的准确性。
2. 多功能化未来的超声波测距仪将趋向于多功能化。
除了测量距离外，超声波测距仪可能还能实现其他功能，如温度测量、气体检测等。
这将使得超声波测距仪在更多领域得到应用，并提供更多的便利。
3. 远程控制随着无线通信技术的发展，超声波测距仪将更加方便远程控制。
通过与智能手机、计算机等设备的连接，用户可以实时监测和控制超声波测距仪的工作状态，实现远程操作和管理。
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。
超声波测距仪的开题报告
接收头采用与发射头配对的UCM40R，将超声波调制脉冲变为交变电压信号，经运算放大器IC1A和IC1B两极放大后加至IC2。IC2是带有锁定环的音频译码集成块LM567，内部的压控振荡器的中心频率f0=1/1.1R8C3，电容C4决定其锁定带宽。调节R8在发射的载频上，则LM567输入信号大于25mV，输出端8脚由高电平跃变为低电平，作为中断请求信号，送至单片机处理。
主程序
主程序流程图
超声波测距系统的电路设计
1、40kHz脉冲的产生与超声波发射
测距系统中的超声波传感器采用UCM40的压电陶瓷传感器，它的工作电压是40kHz的脉冲信号，这由单片机执行下面程序来产生。
PUZEL：MOV 14H, #12H；超声波发射持续200ms
HERE：CPL P1.0；输出40kHz方波
南昌工程学院
10级毕业（设计）论文开题报告
电气与电子工程系（院）电子信息工程专业
题目超声波测距仪的设计
学生姓名
班级
学号
指导教师
日期年月日
南昌工程学院教务处订制
题目：超声波测距仪的设计
一、选题的依据及课题的意义
由于超声测距是一种非接触检测技术，不受光线、被测对象颜色等的影响，在较恶劣的环境(如含粉尘)具有一定的适应能力。因此，利用超声波测距，在许多方面有很多优势。总之，本课题的研究是非常有实用和商业价值。
NOP；
NOP；
NOP；
DJNZ 14H，HERE；
RET
前方测距电路的输入端接单片机P1.0端口，单片机执行上面的程序后，在P1.0端口输出一个40kHz的脉冲信号，经过三极管T放大，驱动超声波发射头UCM40T，发出40kHz的脉冲超声波，且持续发射200ms。右侧和左侧测距电路的输入端分别接P1.1和P1.2端口，工作原理与前方测距电路相同。
超声波测距开题报告
然而超声波测距在实际应用也有很多局限性。由于超声波在传播过程中，声压会随距离的增大而呈指数规律衰减，远目标的回波信号幅度小、信噪比低，用固定阀值的比较器检测回波，可能导致越过门槛的时间前后移动，从而影响计时的准确性，这必然会影响到测距的准确度。另外就是构成超声波传感器的压电陶瓷片在压电的双向转换过程中，存在惯性、滞后等现象，以及超声波脉冲在空气中传播本身及多重的反射路径，均导致回波信号被展宽，也使测量产生较大的误差，影响了测距的分辨率。其他如温度，风速等也会对测量造成一定的影响。
图1.1超声波测距板原理图
2、超声波测距误差分析
根据超声波测距公式L=C×T，可知测距的误差是由超声波的传播速度误差和测量距离传播的时间误差引起的。其中温度影响为：
(1.2)
毕业设计开题报告
四、拟采取的研究方法及实施方案：
1.硬件设计
图2.1 系统原理框图
本系统包括以下几个部分：以单片机st89c51为核心，周围电路包括显示电路、超声波发射电路、超声波检测接收电路、驱动电路等。
三、超声测距技术简介：
1.超声波测距原理
超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。由此可见，超声波测距原理L为测量的距离长度；C为超声波在空气中的传播速度；T为测量距离传播的时间差(T为发射到接收时间数值的一半)。
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。
超声波测距开题报告
超声波测距开题报告超声波测距开题报告一、引言超声波测距是一种常见的测量技术，广泛应用于工业自动化、环境监测、医疗设备等领域。
本文将从原理、应用和发展趋势三个方面探讨超声波测距的相关问题。
二、原理超声波测距利用超声波在空气或其他介质中传播的特性进行测量。
超声波是指频率高于20kHz的声波，其传播速度较快且不易受环境影响。
测距过程中，超声波由发射器发出，经过目标物体后被接收器接收。
通过测量超声波的往返时间和传播速度，可以计算出目标物体与测距仪之间的距离。
三、应用超声波测距在工业自动化中有着广泛的应用。
例如，在自动化生产线上，可以使用超声波测距仪对物体进行定位和测量。
此外，超声波测距还可以用于液位检测、障碍物检测、车辆辅助停车等方面。
在环境监测领域，超声波测距可以用于测量水位、气体浓度等参数，为环境保护和安全监测提供数据支持。
在医疗设备中，超声波测距被广泛应用于超声诊断、超声治疗等方面，为医生提供准确的数据和影像。
四、发展趋势随着科技的不断进步，超声波测距技术也在不断发展。
一方面，超声波测距仪的精度不断提高，可以实现更精确的测量。
另一方面，超声波测距技术与其他技术的结合也成为发展趋势。
例如，超声波测距与激光测距相结合，可以实现更高精度的测量。
此外，超声波测距技术与人工智能、物联网等技术的结合，也为其应用领域带来了更多可能性。
五、总结超声波测距是一种常见且重要的测量技术，具有广泛的应用前景。
本文从原理、应用和发展趋势三个方面对超声波测距进行了探讨。
随着科技的不断进步，超声波测距技术将进一步提高精度，并与其他技术结合，为各个领域带来更多创新和发展机遇。
开题报告-超声波测距仪
选题不当，在研究 或技术方面不明 确，或达不到本科 专业人才培养目标 要求。
实施方案、 进度安排
方案目标是否 明确，内容是 否丰富，思路 如何，进度安 排是否合理
目标基本明确，解 决问题的思路清 晰，内容清楚，在 若干方面有新意或 具有实用性，研究 进度安排合理
目标不明确或有错 误，内容不具体； 研究方法简单，技 术路线不严密，技 术难度过低，没有 抓住技术关键；研 究进度安排不合理
**********************学院 电子信息工程专业毕业设计
开题报告
课题题目： 姓 名： 学 号： 年级专业： 学 期： 指导教师： 职 称： 开题时间：
超声波测距仪的设计
2014级电子信息工程 第7学期
***********学院 本科毕业设计开题报告
题目
超声波测距仪的设计
1、 选题目的及意义
图2 系统软件流程图
三、选题相关支持条件（理论知识、软件及硬件条件
等）
1、理论知识： 主打芯片STC89C51RD：STC89C51RD是采用8051核的ISP（In
System Programming）在系统可编程芯片，最高工作时钟频率为 80MHz，片内含8K Bytes的可反复擦写1000次的Flash只读程序存 储器，器件兼容标准MCS-51指令系统及80C51引脚结构，芯片内集 成了通用8位中央处理器和ISP Flash存储单元，具有在系统可编
（3）超声波接收电路设计：HC-SR04超声波测距模块可提供
2cm-400cm的非接触式距离感测功能，测距精度可高达3mm，模 块包括超声波发射器、接收器与控制电路。其基本工作原理：
a.采用IO口TRIG触发测距，给至少10us的高电平信号； b.模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回； c.有信号返回，通过IO口ECH0输出一个高电平，高电平持续 的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离=（高电平时间 *声速/340M/S）/2； d.当TRIG从0->1时，主控制板启动，当超时10ms时ECH0仍然 没有出现150us的0信号，表示没有障碍。 本模块性能稳定，测度距离精确，其主要特点：超微型，只相当 于两个发射，接收头的面积已经没法再小了；无盲区（10mm内成 三角形误差较大，简单可以当做0处理）；反应速度快，10ms的测 量周期，不容易丢失高速目标；发射头，接收头紧靠，和被测目 标基本成直线关系；模块上有LED指示，方便观察和测试。 （4）显示电路：采用简单的4位共阴极LED数码管进行动态显 示。 （5）电源电路：超声波测距仪可利用干电池进行供电，可采 用若干节1.5V干电池，视最后超声波测距仪的功率所定。控制系 统可采用5V电源进行供电。 2.3 软件设计： 功能实现流程：
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。
超声波测距开题报告(1)
超声波测距开题报告(1)1. 引言超声波测距是一种常见的测量距离的方法，通过发射超声波脉冲，利用声波在空气中传播的速度和反射的时间差来计算目标物体与传感器之间的距离。
超声波测距具有非接触、测量范围广、测量精度高等优点，在工业自动化、智能驾驶、机器人等领域得到广泛应用。
本报告旨在介绍超声波测距的原理、应用领域以及可能的实现方法，并对比分析常用的超声波测距传感器。
2. 原理超声波测距原理基于声波在介质中传播的速度和反射的时间差。
当传感器发出超声波脉冲后，脉冲在空气中传播，然后被目标物体反射回传感器。
通过测量超声波脉冲从发射到接受的时间差，可以计算目标物体与传感器之间的距离。
超声波在空气中的传播速度约为343米/秒，即每秒传播343米。
根据超声波传播与反射的时间差，可以使用以下公式计算出距离：距离 = (传播时间差 × 超声波在空气中的传播速度) / 2其中，传播时间差为超声波从发射到接收的时间差，除以2是因为要考虑到来回的传播距离。
3. 应用领域超声波测距具有广泛的应用领域，以下是几个常见的应用领域：3.1 工业自动化在工业自动化领域，超声波测距被广泛应用于物料检测、位置检测、流量计量等方面。
例如，在生产线上，可以使用超声波传感器来检测物料的位置和距离，以实现自动化的生产过程。
3.2 智能驾驶超声波测距也是智能驾驶领域中常用的技术之一。
通过安装超声波传感器在车辆周围，可以实时测量车辆与周围障碍物的距离，并进行相应的保护措施，如自动刹车、发出警报等。
3.3 机器人在机器人领域，超声波测距被广泛应用于避障、定位、导航等方面。
通过安装超声波传感器在机器人身上，可以实时测量机器人与周围环境的距离，以实现机器人的避障功能，提高机器人的安全性和自主性。
4. 实现方法超声波测距的实现方法多种多样，以下是几种常用的实现方法：4.1 超声波发射与接收一种常见的实现方法是通过超声波模块进行发射和接收。
超声波模块包括发射器和接收器，发射器用于发出超声波脉冲，接收器用于接收被目标物体反射的超声波脉冲。
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随着科学技术的快速发展，超声波在测距工程中的应用将越来越广泛。相对于其他测距方式，超声波测距具有成本低、精度高、使用方便、应用范围广等优点。无论从精度还是可靠性方面，超声波测距均表现良好，且超声波测距易于做到实时控制，因此，具有广泛的应用前景。
作为一种检测技术，超声波测距采用的是非接触式测量，由于它具有不受光线、被测对象颜色、材质等因素影响，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，在较恶劣的环境(如含粉尘)中具有一定的适应能力。超声波测距技术在自动化技术中应用较多，可以应用于汽车倒车雷达、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控，也可用于井深、液位、管道长度的测量等场合。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。纵观超声波测距仪在现实生产生活中的应用情况，不难发现超声波测距仪的研究具有非常高的实用且价值和商业价值。
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。国际上对超声波检测数字化技术的研究非常重视，国外生产类似产品和研究的公司有美国的泛美（PANAMETRICS）公司、METEC公司，加拿大的R/D TECH公司，德国的K-K公司、法国的SOFRATEST公司和西班牙的TECNATOM公司等等，上述这些公司生产的超声波检测采集、分析和成像处理系统的技术水平较高，在世界上处于领先水平。国内近几年也相继出现了许多数字式超声波仪器和分析系统。其中，煤炭科学研究院研制的2000A型超声分析检测仪，是一种内带微处理器的智能化测量仪器，全部操作都处于微处理器的控制管理之下，所有测量值，处理结果，状态信息均可显示，并可接微型打印机打印。
[7]郁有文，常健，呈继红.传感器原理及工程应用[M].西安电子科技大学出版社，
[8]刘湘涛.单片机原理与应用[M].电子工业出版
【指导意见】
负责人：2012年2月23日
【院（系）审核意见】
负责人（院系公章）：2012年2月24日
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
硬件电路制作完成且程序编译下载之后，根据实际情况对程序内数据做出修改。硬件调试和软件调试同步进行，在软件调试过程中排除明显的硬件错误，然后对系统程序进行优化调整。
【工作进度安排】
起讫日期
主要工作内容
2011.09.12～2011.12.31
选题、调研、收集资料
2012.01.01～2012.02.24
【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。
【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。
[3] 薛小玲,刘志群贾俊荣.单片机接口模块应用与开发实例详解[M].北京：北京航空航天大学出版社,2010
[4]于晓东.80C51单片c机原理开发与应用实例[M].中国电力出版社,2008-10
[5] 许江淳,陈显宁,陈焰,付丽霞. 单片机测控技术应用实例解析[M].中国电力出版社,2010
[6] 刘南平,孙蕙芹 童一帆苏梅．单片机实训与开发教程[M]．科学出版社，2008