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南华大学本科生毕业设计（论文）开题报告设计（论文）题目基于单片机超声波测距系统的设计设计（论文）题目来源自选课题设计（论文）题目类型工程设计类起止时间2009.12—2010.06一、设计（论文）依据及研究意义：1、研究的意义：自19世纪末到20世纪初，在物理学上发现了压电效应与反压电效应之后，人们解决了利用电子学技术产生超声波的办法，从此迅速揭开了发展与推广超声技术的历史篇章。现在超声波已广泛用于实际，超声波的波长比一般声波要短，具有较好的方向性，而且能透过不透明物质，这一特性已被广泛用于超声波探伤、测厚、测距、遥控和超声成像技术。选此课题做为论文，是为了给开发更实用，更方便，更人性化的超声波产品提供实验数据和理论依据。本文主要研究检验了超声波在传递过程中所遇的各种状况和因素对其产生的具体影响，进而试着对制作更精密的超声波仪器提出初步的建设性意见。2、研究的目的及意义：（1）通过对超声波传播特性、穿透特性、反射特性以及超声波在其传递过程当中，除了空气本身的衰减作用之外还有噪音，气流，温度对超声波传递的影响的研究分析，对测量的精度误差做出相应的解决措施，使误差尽量达到设计要求（2）通过超声波测距系统设计的提升，使超声波测距系统更实用，更方便。（3）以单片机为核心，通过对超声波传感器器的控制与计算，来检测距离并经过显示电路用四位数码管显示出来。（4）通过进一步的学习和训练，将自己所学专业知识的巩固、深化和拓宽，也是对大学4年所学知识的回顾和检阅，提高自己分析问题解决问题的能力和实际应用能力，能为自己将来走上工作岗位，顺利完成所承担的任务奠定基础。二、设计（论文）主要研究的内容、预期目标：（技术方案、路线）1、研究内容此次设计采用超声波测距原理，设计一个距离不长、精度适中的测距系统。超声波测距仪器一般由发射器、接收器和信号处理器三部分组成。工作时，超声波发射器发出超声波脉冲，超声波接收器接收遇到障碍物反射回来的反射波，准确测量超声波从发射到遇到障碍物反射返回的时间，根据超声波的传播速度，可以计算出障碍物距离。具体内容如下：（1）超声波测距系统硬件电路设计，包括超声波发射机及接收电路、信号调理电路；超声波收发传感器、四位LED数码显示、四位按键，电源部分自带整流、滤波、稳压电路，系统框图如图1所示。（2）基于单片机的系统软件设计－测量和人机接口程序设计。（3）系统实验与调试、仿真，包括测量精度及误差分析。图1系统方框图2、技术路线（1）根据超声波测距系统的内容和技术要求,设计发射电路、接收电路、数据采集电路、温度检测电路、按键电路等（2）温度检测电路是用DS18B20温度传感实现温度补偿使测量误差降低（3）以AT89C51为控制核心，设计单片机硬件和软件系统，来实现对超声波发射电路、接收电路、显示电路的控制。硬件系统采用protel99制作原理图，软件系统采用C语言编程，以有效提高软件开发和维护效率。三、设计（论文）的研究重点及难点：本设计的任务是设计一个超声波测距器，可用于工业控制、勘探测量、机器人避障、定位和汽车防撞等方面。利用超声波测距，简便快速，特别适合距离不长、精度适中的工程要求，要求测量范围在10～300厘米，测量精度为0.5厘米，测量时与被测物体无直接接并且能够清晰稳定地显示测量结果。系统组成的设计：各部分硬件的选取很有讲究，要十分合理。设计的难点是：（1）超声波信号的接收、发射的设计；（2）显示电路设计；（3）流程图及程序的设计；（4）系统误差和测量精度的分析。四、设计（论文）研究方法及步骤（进度安排）：1、研究步骤及方法（1）系统模块系统以微控制器AT89C51为核心，外围电路由超声波发射模块、超声波接收模块、数据采集模块、温度检测模块、按键模块、系统电源模块、显示模块七部分组成（2）系统工作过程系统上电启动后，超声波发送模块向后发射40kHz的超声波信号，经障碍物反射，由超声波接收模块，数据采集模块收集，进行放大和比较，同时DS18B20温度传感器将此时的温度补偿系数送入单片机中进行信号处理，最后单片机AT89C51将此信号送入显示模块。（3）各个模块的介绍...