众文网1.超声波测距仪论文
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超声 波 测 距 系 统Ul tFaSOgiC DiStance Meter System史晓华杜新培Shi Xiaohua Du Xinpei（天津工业入学计算机与自动化学院，天津300 1 60）(School of Computer Technology and Automatiaon,Tianjin Ploytechnic University,Tianjin 300160)摘要：本文介绍了一种基于单片机的脉冲反射式超声测距系统。该系统以空气中超声波的传播速度为确定条件，利用反射超声波测量待测距离，并且描述了系统研制的理论基础。
文章概述了超声检测的发展及基本原理，介绍超声传感器的原理及特性，并且在介绍超声测距系统的基础上.提出了系统的总体构成。~关键词：超声波；单片机中图分类号：TP31 1 文献标识码：A 文章编号：1671—4792一（2008）5—0036—03Abstract:The thesis introduces a kind of pulse-reflection ultrasonic distance meter system based on microcontroller. 2"he system could measure certain distance with the reflected wave on condition in which the speedof transmitting wave is fixed. 1t generallY specifies the theoretical foundation of the system.This papersummarizes the deve1opment and fundamental principle of U1trasonic detection. Then it presents the theory andcharacters of ultrasonic sensor.Moreover, i t proposes the whole structure of the system by i ntroduc ing thefunction of ultrasonic distance meter.Kevwords:U1trasoniC Wave;MCU0 引言 为：检测从超声波发射器发出的超声波（假设传播介质为气目前各种超声波仪器和装置己经广泛地应用在工业、通 体），经气体介质的传播到接收器的时间即往返时间。
往返信、医疗等许多行业中。超声检测技术的基本原理是利用某 时间与气体介质中的声速相乘，就是声波传输的距离。
而所种待测的非声量（如密度、浓度、强度、弹性、硬度、粘度、测距离是声波传输距离的一半，即：温度、流量、液位、厚度、缺陷等）之间存在着的直接或间L=L。v*t (1)接的关系，在确定了这些关系之后就可通过测定这些超声物 在上式中，L为待测距离，v为超声波的声速，t为往返理量来测出待测的非声量。
正是在这种工作原理下，我们可 时 。若要求测距误差小于o.1m，已知声速v=344m/s(201C以充分地利用超声波的各种特性来研制超声波传感器，配合 时)，显然，直接用秒表测时间是不现实的。
不同的信号处理与显示电路完成许多待测量的检测工作。 因此，实现超声波测距必须避开直接测量时间的方法，测距是立足于声速在既定的均匀媒介传播速度有一恒定 才能获得实用的测长精度。
对超声波传播时间的测量可以归数值，不随声波频率变化的特点。超声波测距的关键是把声 结到对超声波回波前沿的检测。
检测脉冲计数法：脉冲检测源由反射到返回的传播时间计量出来，若要求测距误差小于 法是对有回波信号经检测电路产生的脉冲进行检测的方法。0.01米，那么测量H寸间的误差必须小于30微秒。
因此，实 本文采用的是脉冲检测计数法。这种方法实现起来较包络检现声波测距须避开直接测量日、『间的方法，才能获得实用的测 测方便，电路实现简单，精度也较高。
实现的方法是当回波长精度。 信号经放大处理后，进入比较器，调整好合适的阈值在比较1 超声测距原理 器的输出端就会产生40kHz的方波。
利用查询或者中断的方本文的硬件设计采用超声波往返时 检测法， 其原理 法便可以检测出这些脉冲，便于测量出发射到接收到脉冲的5Q维普资讯 时间。2 超声测距系统的总体方案发射电压从理论上说是越高越好，因为对同一只发射传感器而言，电压越高，发射的超声功率就越大，这样能够在接收传感器上接收的回波功率就比较大，对于接收电路的设计就相对简单一些。
但是，每一只实际的发射传感器有其工作电压的极限值，即当工作电压超过了这个极限值之后，会对传感器的内部电路造成不可恢复的损害。发射部分的点脉冲电压很高，但是由障碍物回波引起的压电晶片产生的射频电压不过几十毫伏，要对这样小的信号进行处理就必须放大到一定的幅度。
最终达到对回波进行放大检测，产生一个单片机能够识别的中断信号作为回波到达的标志。图一超声测距硬件结构图3 超声测距系统的硬件3.1发射电路（1）发射波形发射部分用单片机控制产生40KIlz的方波，然后加以驱动。
如图二所示波形是PWM波形经过三极管放大后发生轻微变化，之后送至发射传感器发射的信号波形， 理论上说该信号是稳定无变化的。为使传感器充分震荡，发射脉宽不可以过小，一般来说我们选择40KIlz的方波信号，但是实际情况是我们可以得到频率为39KIIz到40KHz之间的信号。
， r ，图二三极管放大后的信号波形（2）发射电压传感器发射电压大小主要取决于发射信号损失及接收机6Q的灵敏度，综合各种损耗的因素，包括往返传播损失、声波传输损失、声波反射损失、环境噪声损失等。在发射端电源处极其容易产生干扰，可以选择适当大d,fl-'J电容进行滤波。
设计的发射电路如图三所示。图三超声波发射电路3.2接收放大部分接收放大单元的作用。
2.超声波测距仪的毕业设计：开题报告和文献综述
2008-09-26 09:22 <DIR>； 参考文献
2008-09-26 09:22 <DIR>； 翻译与原文
2008-09-26 09:23 96,768 开题报告.doc
2008-09-26 09:23 24,064 实习报告.doc
2008-09-26 09:23 91,136 实习日记.doc
2008-09-26 09:23 136,192 文献综述.doc
2008-09-26 09:23 523,776 毕业论文.doc【摘要】超声波测距技术在当今社会生活中已有很广泛的应用，本论文在了解超声波测距原理的基础上，完成了基于时差测距原理的一种超声波测距系统的软硬件设计，其中的控制芯片是采用凌阳公司开发的SPCE061A系列单片机。论文着重介绍了SPCE061A与超声波测距模块组成的超声波测距系统的组成原理以及应用，另外也介绍了LED显示等模组的应用。该系统可广泛应用于小距离测距、机器人检测、车辆倒车雷达以及家居安防系统等应用方案。最后实际使用表明能实现基本测量。【关键词】SPCE061A 超声波 距离测量目 录
一、引言 4
二、凌阳SPCE061A简介 5
2.1总述 5
2.2性能 5
2.3结构概览 6
2.4 61板卡说明 7
三、系统分析与设计 9
3.1超声波测距基本原理 9
3.2系统总体方案介绍 10
四、硬件电路设计 11
4.1 超声波发射模块 11
4.2 超声波接受模块 11
4.3键盘模块 12
4.4 LED显示模块 12
4.5 超声波测距系统工作过程 14
五、以SPCE061A为核心的软件设计 15
5.1 总体设计 15
5.2 测距算法 16
5.3系统调试 18
六、系统的测试与结果分析 21
6.1 系统误差分析 21
6.2 系统测试 21
七、结束语 22
八、参考文献 23
九、致谢 24
十、附录（源程序）25
3.超声波测距论文摘要
随着科技的发展，人们生活水平的提高，城市发展建设加快，城市给排水系统也有较大发展，其状况不断改善。但是，由于历史原因合成时间住的许多不可预见因素，城市给排水系统，特别是排水系统往往落后于城市建设。因此，经常出现开挖已经建设好的建筑设施来改造排水系统的现象。城市污水给人们带来了困扰，因此箱涵的排污疏通对大城市给排水系统污水处理，人们生活舒适显得非常重要。而设计研制箱涵排水疏通移动机器人的自动控制系统，保证机器人在箱涵中自由排污疏通，是箱涵排污疏通机器人的设计研制的核心部分。控制系统核心部分就是超声波测距仪的研制。因此，设计好的超声波测距仪就显得非常重要了。
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、预置子程序、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。相关部分附有硬件电路图、程序流程图。
经实验证明，这套系统软硬件设计合理、抗干扰能力强、实时性良好，经过系统扩展和升级，可以有效地解决汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控。
4.给我一篇关于超声波的论文
摘要]本文主要介绍了超声波的特点，超声波传感器的原理与应用等多个方面。
文中阐述了超声波与可听声波的区别，超声波传感器在医疗，工业生产，液位测量，测距系统等多个领域中得到了广泛的应用。因超声波具有的独特的特性，使得超声波传感器越来越在生产生活中体现了其重要性，具有一定的研究价值。
[关键词]超声波 传感器 疾病诊断 测距系统 液位测量 一、超声波传感器概述 1.超声波 声波是物体机械振动状态的传播形式。超声波是指振动频率大于20000Hz以上的声波，其每秒的振动次数很高，超出了人耳听觉的上限，人们将这种听不见的声波叫做超声波。
超声波是一种在弹性介质中的机械振荡，有两种形式：横向振荡（横波）及纵向振荡（纵波）。在工业中应用主要采用纵向振荡。
超声波可以在气体、液体及固体中传播，其传播速度不同。另外，它也有折射和反射现象，并且在传播过程中有衰减。
超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律，与可听声波的规律并没有本质上的区别。与可听声波比较，超声波具有许多奇异特性：传播特性──超声波的衍射本领很差，它在均匀介质中能够定向直线传播，超声波的波长越短，这一特性就越显著。
功率特性──当声音在空气中传播时，推动空气中的微粒往复振动而对微粒做功。在相同强度下，声波的频率越高，它所具有的功率就越大。
由于超声波频率很高，所以超声波与一般声波相比，它的功率是非常大的。空化作用──当超声波在液体中传播时，由于液体微粒的剧烈振动，会在液体内部产生小空洞。
这些小空洞迅速胀大和闭合，会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用，从而产生几千到上万个大气压的压强。微粒间这种剧烈的相互作用，会使液体的温度骤然升高，从而使两种不相溶的液体（如水和油）发生乳化，并且加速溶质的溶解，加速化学反应。
这种由超声波作用在液体中所引起的各种效应称为超声波的空化作用。 超声波的特点：（1）超声波在传播时，方向性强，能量易于集中；（2）超声波能在各种不同媒质中传播，且可传播足够远的距离；（3）超声波与传声媒质的相互作用适中，易于携带有关传声媒质状态的信息（诊断或对传声媒质产生效应）。
2.超声波传感器 超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。
完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。 超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。
超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。
超声波传感器主要材料有压电晶体（电致伸缩）及镍铁铝合金（磁致伸缩）两类。电致伸缩的材料有锆钛酸铅（PZT）等。
压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器，它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波，同时它接收到超声波时，也能转变成电能，所以它可以分成发送器或接收器。有的超声波传感器既作发送，也能作接收。
超声波传感器由发送传感器（或称波发送器）、接收传感器（或称波接收器）、控制部分与电源部分组成。发送器传感器由发送器与使用直径为15mm左右的陶瓷振子换能器组成，换能器作用是将陶瓷振子的电振动能量转换成超能量并向空中幅射；而接收传感器由陶瓷振子换能器与放大电路组成，换能器接收波产生机械振动，将其变换成电能量，作为传感器接收器的输出，从而对发送的超进行检测。
控制部分主要对发送器发出的脉冲链频率、占空比及稀疏调制和计数及探测距离等进行控制。二、超声波传感器的应用 1.超声波距离传感器技术的应用 超声波传感器包括三个部分：超声换能器、处理单元和输出级。
首先处理单元对超声换能器加以电压激励，其受激后以脉冲形式发出超声波，接着超声换能器转入接受状态，处理单元对接收到的超声波脉冲进行分析，判断收到的信号是不是所发出的超声波的回声。如果是，就测量超声波的行程时间，根据测量的时间换算为行程，除以2，即为反射超声波的物体距离。
把超声波传感器安装在合适的位置，对准被测物变化方向发射超声波，就可测量物体表面与传感器的距离。超声波传感器有发送器和接收器，但一个超声波传感器也可具有发送和接收声波的双重作用。
超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化，即在发射超声波的时候，将电能转换，发射超声波；而在收到回波的时候，则将超声振动转换成电信号。 2.超声波传感器在医学上的应用 超声波在医学上的应用主要是诊断疾病，它已经成为了临床医学中不可缺少的诊断方法。
超声波诊断的优点是：对受检者无痛苦、无损害、方法简便、显像清晰、诊断的准确率高等。 3.超声波传感器在测量液位的应用 超声波测量液位的基本原理是：由超声探头发出的超声脉冲信号，在气体中传播，遇到空气与液体的界面后被反射，接收到回波信号后计算其超声波往返的传播时间，即可换算出距离或液位高度。
超声波测量方法有很多其它方法不可比拟的优点：（1）无任何机械传动部件，也不接触被测液体，属于非接触式测。
5.给我一篇关于超声波的论文
摘要]本文主要介绍了超声波的特点，超声波传感器的原理与应用等多个方面。
文中阐述了超声波与可听声波的区别，超声波传感器在医疗，工业生产，液位测量，测距系统等多个领域中得到了广泛的应用。因超声波具有的独特的特性，使得超声波传感器越来越在生产生活中体现了其重要性，具有一定的研究价值。
[关键词]超声波 传感器 疾病诊断 测距系统 液位测量 一、超声波传感器概述 1.超声波 声波是物体机械振动状态的传播形式。超声波是指振动频率大于20000Hz以上的声波，其每秒的振动次数很高，超出了人耳听觉的上限，人们将这种听不见的声波叫做超声波。
超声波是一种在弹性介质中的机械振荡，有两种形式：横向振荡（横波）及纵向振荡（纵波）。在工业中应用主要采用纵向振荡。
超声波可以在气体、液体及固体中传播，其传播速度不同。另外，它也有折射和反射现象，并且在传播过程中有衰减。
超声波在媒质中的反射、折射、衍射、散射等传播规律，与可听声波的规律并没有本质上的区别。与可听声波比较，超声波具有许多奇异特性：传播特性──超声波的衍射本领很差，它在均匀介质中能够定向直线传播，超声波的波长越短，这一特性就越显著。
功率特性──当声音在空气中传播时，推动空气中的微粒往复振动而对微粒做功。在相同强度下，声波的频率越高，它所具有的功率就越大。
由于超声波频率很高，所以超声波与一般声波相比，它的功率是非常大的。空化作用──当超声波在液体中传播时，由于液体微粒的剧烈振动，会在液体内部产生小空洞。
这些小空洞迅速胀大和闭合，会使液体微粒之间发生猛烈的撞击作用，从而产生几千到上万个大气压的压强。微粒间这种剧烈的相互作用，会使液体的温度骤然升高，从而使两种不相溶的液体（如水和油）发生乳化，并且加速溶质的溶解，加速化学反应。
这种由超声波作用在液体中所引起的各种效应称为超声波的空化作用。 超声波的特点：（1）超声波在传播时，方向性强，能量易于集中；（2）超声波能在各种不同媒质中传播，且可传播足够远的距离；（3）超声波与传声媒质的相互作用适中，易于携带有关传声媒质状态的信息（诊断或对传声媒质产生效应）。
2.超声波传感器 超声波传感器是利用超声波的特性研制而成的传感器。以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。
完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声换能器，或者超声探头。 超声波探头主要由压电晶片组成，既可以发射超声波，也可以接收超声波。
超声探头的核心是其塑料外套或者金属外套中的一块压电晶片。构成晶片的材料可以有许多种。
超声波传感器主要材料有压电晶体（电致伸缩）及镍铁铝合金（磁致伸缩）两类。电致伸缩的材料有锆钛酸铅（PZT）等。
压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器，它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波，同时它接收到超声波时，也能转变成电能，所以它可以分成发送器或接收器。有的超声波传感器既作发送，也能作接收。
超声波传感器由发送传感器（或称波发送器）、接收传感器（或称波接收器）、控制部分与电源部分组成。发送器传感器由发送器与使用直径为15mm左右的陶瓷振子换能器组成，换能器作用是将陶瓷振子的电振动能量转换成超能量并向空中幅射；而接收传感器由陶瓷振子换能器与放大电路组成，换能器接收波产生机械振动，将其变换成电能量，作为传感器接收器的输出，从而对发送的超进行检测。
控制部分主要对发送器发出的脉冲链频率、占空比及稀疏调制和计数及探测距离等进行控制。二、超声波传感器的应用 1.超声波距离传感器技术的应用 超声波传感器包括三个部分：超声换能器、处理单元和输出级。
首先处理单元对超声换能器加以电压激励，其受激后以脉冲形式发出超声波，接着超声换能器转入接受状态，处理单元对接收到的超声波脉冲进行分析，判断收到的信号是不是所发出的超声波的回声。如果是，就测量超声波的行程时间，根据测量的时间换算为行程，除以2，即为反射超声波的物体距离。
把超声波传感器安装在合适的位置，对准被测物变化方向发射超声波，就可测量物体表面与传感器的距离。超声波传感器有发送器和接收器，但一个超声波传感器也可具有发送和接收声波的双重作用。
超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化，即在发射超声波的时候，将电能转换，发射超声波；而在收到回波的时候，则将超声振动转换成电信号。 2.超声波传感器在医学上的应用 超声波在医学上的应用主要是诊断疾病，它已经成为了临床医学中不可缺少的诊断方法。
超声波诊断的优点是：对受检者无痛苦、无损害、方法简便、显像清晰、诊断的准确率高等。 3.超声波传感器在测量液位的应用 超声波测量液位的基本原理是：由超声探头发出的超声脉冲信号，在气体中传播，遇到空气与液体的界面后被反射，接收到回波信号后计算其超声波往返的传播时间，即可换算出距离或液位高度。
超声波测量方法有很多其它方法不可比拟的优点：（1）无任何机械传动部件，也不接触被测液体，属于非接触式测量，不。
6.超声波多普勒流量计论文文献综述求一个超声波多普勒流量计论文的文
摘要：超声波测距应用十分广泛。
论文在分析可行性、可靠性的基础上，参照工程设计方法，确立了结构化设计的思路。本文设计了一套超声波检测系统，该系统是一种基于AT89C51 单片机的超声波测距系统，它根据超声波在空气中传播的反射原理， 以超声波传感器为接口部件， 应用单片机技术和超声波在空气中的时间差来测量距离。
该系统主要由主控制器模块、超声波发射模块、超声波接收模块和显示模块等四个模块构成。设计利用51单片机系统的I/O口，使超声波传感器发出40KHz的超声波，反射回来的超声波信号，经过放大和整形电路进入单片机，比较调试后确定其对应的距离，完成测距。
可实现3米内测距，盲区7厘米，具有LCD显示功能。关键词：超声波；超声波传感器；AT89C51单片机；LCD显示单元；测距仪目 录第1章 绪 论 11。
1课题背景 11。2 论文研究内容 31。
2。1 研究内容 31。
2。2各章节主要内容 4第2章 系统的总体方案设计 52。
1 超声测距理论基础 52。 1。
1超声波介绍 52。1。
2 超声波传感器 52。1。
3 传感器的指向角θ 72。1。
4 测量盲区 82。2 超声波测距原理 92。
3 超声测距系统组成 102。3。
1 系统的收发过程 102。4方案比较 112。
4。1 超声波频率及探头的选用 112。
4。2 发射模块 112。
4。3 接收模块 112。
4。4温度补偿 122。
4。5 显示模块 132。
4。6 电源模块 142。
4。7 通信接口选择 142。
5系统的总体构想 152。6 本章小结 15第3章 系统硬件设计 173。
1 系统工作的过程 173。2 主控制电路 173。
2。1 AT89C51单片机 183。
2。2 时钟振荡器 183。
2。3 复位电路 193。
3 串行通信接口 193。3。
1 RS-232电气特性 203。3。
2 RS-232连接器机械特性 203。 3。
3 数据发送电路 213。4发射电路设计 213。
4。1 555振荡器 233。
4。2 共射极放大电路 243。
5接收电路设计 263。 5。
1 CX20106工作原理分析 263。6 电源电路设计 273。
7 LCD显示电路 273。7。
1 LCD接口协议 283。8 温度测量 283。
9本章小结 29第4章 系统程序设计 304。1软件功能模块的划分 304。
2 主程序的分析设计 304。3 外部中断程序 314。
4 T0中断子程序 324。5 温度校正 334。
6 本章小结 33第5章 调试过程 345。1 调试环境 345。
1。1 LCD程序调试过程 345。
1。2 发送40kHZ脉冲信号子程序调试 345。
1。3 温度传感器的调试 345。
2 实验结果 355。 3 本章小结 35总 结 36致 谢 37参考文献 38附录1超声测距源程序 39附录2 超声测距原理图 50附录3 硬件实物图 5118820字。
7.急求一篇关于超声波传感器的毕业论文
去幸福校园网站看看，那的论文很多随着科学技术的快2113速发展，超声波将在传感器中的应用越来越广。
但就目前技术水平来说，人们可以具体利用的传感技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而5261又有无限前景的技术及产业领域。展望未来，超声波传感器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，以满足水中武4102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1653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，未来的超声波传感器版将与自动化智能化接轨，与其他的传感器集成和融合，形成多传感器。随着传感器的技术进步，传感器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，面貌一新的传权感器将发挥更大的作用。
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