田數(shù)電課程設(shè)計(jì)報(bào)告說明書

.z?數(shù)字電子技術(shù)根底?課程設(shè)計(jì)說明書專業(yè)名稱：電氣工程及其自動(dòng)化班級(jí)：093學(xué)號(hào)：姓名：田玲玲指導(dǎo)教師：姜?jiǎng)P日期：2010-12-數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)評(píng)閱書題目超聲波測(cè)距儀學(xué)生**田玲玲**指導(dǎo)教師評(píng)語及成績指導(dǎo)教師簽名：年月日辯論評(píng)語及成績辯論教師簽名：年月日教研室意見總成績：室主任簽名：年月日-.z課程設(shè)計(jì)任務(wù)書2006—2007學(xué)年第一學(xué)期專業(yè)：電氣工程及其自動(dòng)化**：**：田玲玲課程設(shè)計(jì)名稱：數(shù)字電子技術(shù)課程設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)題目：超聲波測(cè)距儀完成期限：自2010年12月26日至2010年12月31日共1周設(shè)計(jì)依據(jù)：超聲測(cè)距儀是根據(jù)超聲波遇到障礙物反射回來的特性進(jìn)展測(cè)量的。超聲波發(fā)射器向*一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射同時(shí)開場(chǎng)計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即中斷停頓計(jì)時(shí)。通過不斷檢測(cè)產(chǎn)生波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波，從而測(cè)出發(fā)射超聲波和接收到回波的時(shí)間差T，然后求出距離L。根本的測(cè)距公式為：L=(△t/2)*C設(shè)計(jì)任務(wù)及要求：測(cè)量距離為10米，在測(cè)量*圍之內(nèi)通過LED能夠正確顯示出兩點(diǎn)間的距離并且指導(dǎo)教師〔簽字〕：教研室主任〔簽字〕：批準(zhǔn)日期：年月日.z摘要

本文在結(jié)合多種測(cè)距方案的根底上，介紹了基于STC89C52RC單片機(jī)處理的超聲波測(cè)距系統(tǒng)的組成，工作原理和程序設(shè)計(jì)方法。該測(cè)距儀主要由超聲波發(fā)射器電路、超聲波接收器電路、單片機(jī)控制電路及顯示電路構(gòu)成。其中硬件電路采用了常用的555電路來產(chǎn)生超聲波產(chǎn)生信號(hào)，軟件局部距離計(jì)算中的除法運(yùn)算采用先除后減的方法，而不是常規(guī)的通過右移來實(shí)現(xiàn)。由于是采用mm作單位，故可以通過軟件調(diào)節(jié)來實(shí)現(xiàn)較高的精度。本系統(tǒng)可用于需要測(cè)量距離參數(shù)的各種應(yīng)用場(chǎng)合，如液位測(cè)量、物位測(cè)量、倒車?yán)走_(dá)設(shè)計(jì)等場(chǎng)合。

關(guān)鍵詞：超聲波單片機(jī)測(cè)距儀目錄1課題描述原理圖2應(yīng)用分析3數(shù)據(jù)測(cè)量和分析3.1數(shù)據(jù)測(cè)量與分析3.2誤差分析4總結(jié)5參考文獻(xiàn)-.z1課題描述聲波是物體機(jī)械振動(dòng)狀態(tài)通過媒質(zhì)向四面八方傳播。聲音的傳播速度與介質(zhì)的種類、溫度有關(guān)，一般說來，介質(zhì)的密度越高傳播的速度越大；溫度越高傳播的速度越大。超聲波是指振動(dòng)頻率大于20KHz以上的機(jī)械波，具有強(qiáng)度大，方向性好等特點(diǎn)。我們的耳朵只能分辨頻率為二十至二萬赫的聲音，人在自然環(huán)境下無法聽到和感受到的聲波。一些傳統(tǒng)的距離測(cè)量方式在*些特殊場(chǎng)合存在不可克制的缺陷。利用超聲波來測(cè)量距離可以解決這些問題。超聲測(cè)距儀是根據(jù)超聲波遇到障礙物反射回來的特性進(jìn)展測(cè)量的。超聲波發(fā)射器向*一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射同時(shí)開場(chǎng)計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即中斷停頓計(jì)時(shí)。通過不斷檢測(cè)產(chǎn)生波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波，從而測(cè)出發(fā)射超聲波和接收到回波的時(shí)間差T，然后求出距離L。根本的測(cè)距公式為：L=(△t/2)*C式中L——要測(cè)的距離T——發(fā)射波和反射波之間的時(shí)間間隔C——超聲波在空氣中的聲速，常溫下取為340m/s聲速確定后，只要測(cè)出超聲波往返的時(shí)間，即可求得L。原理圖：〔1〕發(fā)送電路〔2〕承受電路〔3〕CPU電路〔4〕參考電路幅員2應(yīng)用分析采用超聲波測(cè)量大氣中的地面距離，是近代電子技術(shù)開展才獲得正式應(yīng)用的技術(shù)，由于超聲測(cè)距是一種非接觸檢測(cè)技術(shù)，不受光線、被測(cè)對(duì)象顏色等的影響，在較惡劣的環(huán)境(如含粉塵)具有一定的適應(yīng)能力。因此，用途極度廣泛。例如:測(cè)繪地形圖，建造房屋、橋梁、道路、開挖礦山、油井等，利用超聲波測(cè)量地面距離的方法，是利用光電技術(shù)實(shí)現(xiàn)的，超聲測(cè)距儀的優(yōu)點(diǎn)是:儀器造價(jià)比光波測(cè)距儀低，省力、操作方便。3數(shù)據(jù)測(cè)量和分析3.1數(shù)據(jù)測(cè)量與分析由于實(shí)際測(cè)量工作的局限性，最后在測(cè)量中選取了一米以下的50cm、90cm、150cm、200cm、300對(duì)所測(cè)的每組數(shù)據(jù)去掉一個(gè)最大值和最小值，再求其平均值，用來作為最終的測(cè)量數(shù)據(jù)，最后進(jìn)展比擬分析。這樣處理數(shù)據(jù)也具有一定的科學(xué)性和合理性。如果測(cè)量數(shù)據(jù)有誤，就要分析是哪一局部電路存在問題，并在電路板上檢查這一局部電路中的元器件是有質(zhì)量問題還是自己在焊接過程中并沒有焊牢，而是出現(xiàn)了虛焊，檢查到問題所在后及時(shí)更換原件或重新焊接，直到使測(cè)量數(shù)據(jù)根本滿足設(shè)計(jì)所提出的要求。3.2誤差分析測(cè)距誤差主要來源于以下幾個(gè)方面：(1)超聲波發(fā)射與接收探頭與被測(cè)點(diǎn)存在一定的角度，這個(gè)角度直接影響到測(cè)量距離的準(zhǔn)確值;(2)超聲波回波聲強(qiáng)與待測(cè)距離的遠(yuǎn)近有直接關(guān)系，所以實(shí)際測(cè)量時(shí)，不一定是第一個(gè)回波的過零點(diǎn)觸發(fā);(3)由于工具簡陋，實(shí)際測(cè)量距離也有誤差。影響測(cè)量誤差的因素很多，還包括現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境干擾、時(shí)基脈沖頻率等等。4總結(jié)通過這次課程設(shè)計(jì),遇到了幾個(gè)預(yù)料之外的問題，按照自己的思路本以為可以，實(shí)際焊接時(shí)卻失敗了，這使我懂得了理論與實(shí)際相結(jié)合是很重要的，只有理論知識(shí)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，只有把所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合起來，從理論中得出結(jié)論，才能真正為社會(huì)效勞，從而提高自己的實(shí)際動(dòng)手能力和獨(dú)立思考的能力。在設(shè)計(jì)的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會(huì)遇到過各種各樣的問題，同時(shí)在設(shè)計(jì)的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的缺乏之處，對(duì)以前所學(xué)過的知識(shí)理解得不夠深刻，掌握得不夠結(jié)