1、 电子与信息工程学院电子与信息工程学院 综合实验课程报告 课题名称课题名称 超声波测距仪超声波测距仪 专专 业业 电子信息工程电子信息工程 班班 级级 0707 级级 一、二班一、二班 摘要摘要 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
2、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。 本设计采用以 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。整个电路采用模块化设计，由主程序
3、、 中断程序、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。 1.1.总体方案设计介绍总体方案设计介绍 本文所研究的超声波测距仪利用超声波指向性强、能量消耗缓慢、传播距离 较远等优点，即用超声波发射器向某一方向发送超声波，同时在发射的时候开始 计时，在超声波遇到障碍物的时候反射回来，超声波接收器在接收到反射回来的 超声波时，停止计时。设超声波在空气中的传播速度为 V，在空气中的传播时间 为 T，汽车与障碍物的距离为 S，S=VT/2，这样可以测出汽车与障碍物之
4、间的距 离，然后在 LED 显示屏上显示出来。 其工作机理是依据压电材料的正逆压电效应，利用逆压电效应产生超声波， 即逆压电效应是在压电材料上加上某种特定频率的交变正弦信号， 材料就会产生 随所加电压的变化规律而变化的机械形变，这种机械形变推动周围介质振动，产 生疏密相间的机械波，如果其振动频率在超声范围内，这种机械波就是超声波。 本文所设计的超声波测距仪主要由 AT89C52 单片机、超声波发射电路、超声 波接收放大电路、显示电路. 首先由单片机驱动产生 12MHZ 晶振，由超声波发射探头发送出去，在遇到障 碍物反射回来时由超声波接收探头检测到信号，然后经过滤波、放大、整形之后 送入单片机进行计算，把计算结果输出到 LED 液晶显示屏上。超声波发生器可以 分为两大类： 一类是用电气方式产生超声波； 另一类是用机械方式。 产生超声波。 电气方式包括压电型、电动型等；机械方式有加尔统笛、液 和气流旋笛等。它 们所产生的超声波的频率，功率和声波特性各不相同，因而用途也各
