文档介绍：题目: 超声波测距仪的设计
系(部):计算机与电子系
专业班:电子科学与技术
姓名:* * *
学号:20031185380
指导教师:* * *
2007 年 4 月 20 日
毕业设计(论文)开题报告
姓名*** 专业班电子科学与技术 0304 班系别计算机与电子系
指导教师*** 同组姓名无
课题名称超声波测距仪的设计
设计的目的与意义
设计的目的
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。
设计的意义
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。
设计任务与要求
设计一超声波测距仪,任务:
(1) 了解超声波测距原理。
(2) 根据超声波测距原理,设计超声波测距器的硬件结构电路。
设计一超声波测距仪,要求:
(1) 设计出超声波测距仪的硬件结构电路。
(2) 对设计的电路进行分析能够产生超声波,实现超声波的发送与接收,
从而实现利用超声波方法测量物体间的距离。
(3) 对设计的电路进行分析。
(4) 以数字的形式显示测量距离。
设计思路
(1)超声波测距原理
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 s=vt/2 即可算出被测物体的距离。
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。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。
超声波波速与温度的关系表
温度(℃) -30 -20 -10 0 10 20 30 100
声速(m/s) 313 319 325 323 338 344 349 386
(2) 超声波测距仪原理框图如下图所示
单片机发出 40kHZ 的信号,经放大后通过超声波发射器输出;超声波接收器将
接收到的超声波信号经放大器放大,用锁相环电路进行检波处理后,启动单片机
中断程序,测得时间为 t,再由软件进行判别、计算,得出距离数并送 LED 显示。
锁相环
超声波接收器放大电路
检波电路
单片机
定时器
控制显示器
超声波发射器放大电路
设计的进程安排
第一阶段:(12~16 周) 审题,查阅相关资料完成开题报告
第二阶段:(17~22 周) 依据相关的资料进行毕业设计
第三阶段:(1 ~ 3 周) 写毕业设计报告
第四阶段:(4 ~ 5 周) 论文格式审查
第五阶段:(6 ~ 7 周) 论文答辩
指导教师同组设计
(签字) 者(签字)
教研室主任
(签字) 二O 年月日
超声波测距仪的设计
The design of a Silent Wave
Measure Distance
摘要
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