1、 毕业设计（论文）开题报告毕业设计（论文）开题报告 题 目 基于单片机的超声波测距仪设计 学 院 专 业 电子信息工程_ 毕业设计（论文）开题报毕业设计（论文）开题报告告 （课题目的意义；主要设计（研究）内容；设计（研究）方案；预期成果；进度安排 及主要参考文献等） 一、课题的意义、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。超声波测距技术在自动化技术和工业机器人中应 用的比较多，尤其在工件生产线中的非接触环节和工业机器人的运动移位中，需要精 确的距离
2、测定。本设计以空气中超声波传播速度为确定条件，利用超声波的发射与反 射时间差来测量待测距离。 本文将介绍采用以 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。 二、主要内容： 硬件电路的设计主要包括单片机系统及显示电路、超声波发射电路和超声波检 测接收电路三部分。单片机采用 AT89C51 或其兼容系列。采用 12MHz高精度的晶振， 以获得较稳定时钟频率，减小测量误差。单片机用 P1.0 端口输出超声波换能器所需的 40kHz 的方波信号，利用外中断 0 口监测超声波接收电路输出的返回信号。显示电路 采用简单实用的 4 位共阳 LED 数
3、码管， 段码用 74LS244 驱动， 位码用 PNP 三极管 9012 驱动。 主要由单片机系统及显示电路、超声波发射电路和超声波检测接收电路三部分组 成。采用 AT89S51 来实现对超声波模组进行控制，然后单片机不停的检测 INT0 引脚， 当 INT0 引脚的电平由高电平变为低电平时就认为超声波已经返回。 计数器所计的数据 就是超声波所经历的时间，通过换算就可以得到传感器与障碍物之间的距离。 计算公式为： d=s2=(vxt)2 (1) 式中：d 为被测物与测距仪的距离；s 为声波来回的路程： 为声速： 为声波往 返所用的时间。在测量中需要考虑两个参数：声速和发射脉冲个数。声速的精确程
4、度 决定了测量精度。声速与温度有关，测距仪多用于常温测量距离较短，如温度变化不 大，则可认为声速是基本不变的，约为 344 ms。 三、设计方案： （1）熟悉相关理论知识 对本设计要有最基本的认识，如系统的运作原理，距离的采集过程、存储过程、 数据处理过程、显示过程、控制过程等要有所了解。其次要掌握单片机的外部硬件结 构、功能组成，了解运作原理、编程的方法。同时在对汇编语言掌握的同时，也必须 对程序的输入，系统仿真的使用方法有所认识。总之在本毕业设计中涉及到的各种知 识在设计准备前期都必须有所掌握，这是整个设计的基础。 (2）编制软件程序 在对汇编语言巩固加深认识后，着手开始编写程序语言。在编
5、写之前要对整个测距 系统的功能掌握透彻，哪些功能需要通过硬件实现，哪些功能需要通过软件来实 现都必须明确。利用汇编语言实现的功能需利用更多的内存空间。因此怎样合理分配 好软硬件实现的功能是本毕业设计的重点，也是方案可行性的一个关键。编制软件必 须通过硬件才能成功进行系统仿真，要在合理设计好程序后通过硬件电路才能检测出 系统功能的完善性。 （3）与硬件联调，脱机运行 在成功编译完程序后，就和硬件电路进行联调，只有这样才能检测出整个系统功 能是否达到完善。在联机调试之前首先要对编辑的程序脱机运行，保证在脱机的情况 下，程序能够成功通过编译，才能与硬件电路进行调试。 （4）写出较好的毕业设计论文 在
6、整个系统都正常达到预期的效果，工作正常稳定，功能达到完善时，通过整个 毕业设计期间所经历的设计过程和产生的设计思路灵感，以及在遇到问题时解决的方 法，写出较好的毕业设计论文 主要指标： 1. 采用 4 位数码管进行温度显示，2 位整数，1 位小数 2.显示实时距离，测距精度为 0.5mm。 3.最大测距为 2cm. 四、预期成果: 通过超声波发送和接受的时间差测得距离，通过数码管显示测得的距离。 五、进度安排： 2011 年 2 月 24 日-2011 年 3 月 19 日 整理资料，选题，完成开题报告 2011 年 3 月 20 日-2011 年 4 月 12 日 硬件设计、调试 2011 年 4 月 12 日-2011 年 5 月 24 日 编写程序，并和硬件联调 2011 年 5 月 24 日-2011 年 5 月 28 日 论文撰写 2011 年 5 月 28 日-2011 年 5 月 30 日
