基于单片机的超声波测距毕业设计

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1、毕业设计 前言前言 单片机(Microcontroller,徽控制器)的出现无疑是近代计算机技术发展史上的 重要事件， 它使嵌入式计算机系统实现了单片集成， 并促进通用微处理器 （CPU） 向嵌入式微处理器发展，如今，嵌入式微控制器与嵌入式微处理器形成了嵌入式 系统中两个重要组成部分。它的形成与发展，使现代电子技术进入到一个崭新的 智能化时代，并推动了计算机外围器件的发展。这些外围器件包括诸如传感器接 口通道的大信号输出的传感器，数字化、智能化、集成化传感器、各种类型的模 数转换器，集成化数据采集器，V/F 转换器、跟踪/保持器、多路选择器、基准电 源等，人机对话的各种键盘驱动器、LED/LC

2、D 显示驱动器及相应的显示模块， 语音合成器件、伺服控制通道接口的数据转换器、F/I 转换器、以及形形色色的 电子电力集成器件、数据通信通道接口各类电平转换与驱动等等。 而单片机作为嵌入式控制模块，它应用于许多电器之中，如冰箱、微波炉、 彩电、空调等，还有其他大型电器。单片机已成为高科技领域中的有力工具，已 开始在工业测、控系统，机器人感觉系统、行走系统，分布式测控系统，快速多 机实时处理系统和图像系统中成为不可缺少的重要组成部分。 超声波传感技术可以方便的应用在工业测、控系统，机器人感觉系统、行走 系统中。 人类的耳朵只能分辨频率为 20 至 2 万赫兹的声音，频率比人的听频范围高的声 波就

3、叫做超声波。不同的动物可听到的声波频率范围不尽相同。超声波对于蝙蝠 更为重要，这种动物是靠超声波来“看”世界! 蝙蝠先会发出一连串超声的尖叫 声，声波遇到障碍物便会反射，就像我们向山谷拍手会听到回声一样。由于超声 波的频率高，相对较少出现绕射现象，所以回声十分清晰。蝙蝠分析回声的方向 和回传时间，便可以知道环境的精确图像。同样的道理，可以更改频率获得能在 空气中传播的超声波，这样的声波遇到障碍物的时候返回，因此，通过分析时间 间隔的大小可以获得本体与障碍物间的距离，这样的检测称为无接触测量技术， 有广泛的运用场合。 因此超声波装置尤其适用于存在/非存在监测、精确距离监测，或其它类型 传感技术不

4、能很好的发挥作用的应用领域，如监测透明或发光物体、充满雾气或 尘埃的空气，或是喷射状液体，而且随着性能的提升，可以进一步取代其他的检 测方式，以其便捷性和精度高等优势成为一种理想和被推荐的检测，有更广的应 用前景。 目前，人们已经制成了许多超声波发生器。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，一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压 电型、磁致伸缩型和电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们 所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前 较为常用的是压电式超声波发生器。 毕业设计 1 方案选择的论证和选择方案选择的论证和选择 1.11.1 设计方案一：设计方案一：采用单片机来控制的超声波测距仪 采用单片机来控制的超声波测距仪是先由单片机产生一个信号，经过信号 线，把信号引入到与超声波发射器相连的信号引脚上，再由超声波发射器向某一 方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到 障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气 中的传播速度为 340m/s， 根据计时器记录的时间