超聲波技術(shù)在距離測量中的應用

電子信息工程論文編號:DZXX082  論文字數(shù):16326,頁數(shù):58

目  錄
摘要 I
ABSTRACT II
第1章 引言 1
 1.1背景 1
 1.2 超聲檢測的優(yōu)勢 1
 1.3 本文主要研究內(nèi)容 1
第2章 超聲波測距原理 3
 2.1 超聲波的特性 3
 2.1.1 波長與輻射 3
 2.1.2 反射 3
 2.1.3 溫室效應 4
 2.1.4 衰減 4
 2.1.5 超聲波的應用特性 4
 2.2 超聲波測距的基本原理 5
第3章 超聲波測距的方法介紹 7
 3.1 超聲波傳播距離的測量方法 7
 3.2 連續(xù)波相移方法 7
 3.3 超聲波信號處理方法 8
 3.3.1最小二乘法 8
 3.3.2 閾值比較法 8
 3.3.3 相關(guān)函數(shù)法 9
第4章 超聲波回振法測距研究 11
 4.1 回振法簡介 11
 4.2 單次波回振法測量原理 12
 4.3 連續(xù)波回振法測量原理 13
 4.4 連續(xù)波回振法的改進方案 14
 4.5 回振法超聲波傳播時間測量結(jié)構(gòu) 15
第5章 超聲波收發(fā)電路設(shè)計 17
 5.1 超聲傳感器簡介 17
 5.2 發(fā)射電路中的超聲波傳感器 18
 5.3 超聲波收發(fā)電路設(shè)計 20
 5.4 盲區(qū)問題 20
 5.4 檢測單元的設(shè)計方案 21
 5.4.1 模擬檢測 22
第6章 單片機控制及軟件實現(xiàn) 24
 6.1 單片機AP7675 24
 6.1.1掉電保護電路 25
 6.1.2報警電路 26
 6.1.3電源電路 26
 6.1.4 晶振電路 26
 6.2 系統(tǒng)的軟件結(jié)構(gòu) 27
 6.3 系統(tǒng)的軟件流程圖 27
 6.4 系統(tǒng)在實際應用中的誤差 28
第7章 結(jié)束語 30
致謝 31
參考文獻 32
附錄一 硬件原理圖 33
附錄二 實物圖 34
附錄三 程序 35

摘要
 超聲波測距技術(shù)在社會生活中已有廣泛的應用如倒車提醒，建筑工地、工業(yè)現(xiàn)場等的距離測量，雖然目前在測距量程上能達到百米，但測量的精度往往只能達到厘米數(shù)量級。因此對超聲波高精度測距系統(tǒng)的需求越來越大。
 本文概述了超聲檢測的發(fā)展及基本原理，介紹超聲傳感器的原理及特性。對于測距系統(tǒng)的一些主要參數(shù)進行了討論。在此基礎(chǔ)上對時間測量方案進行了比較選擇。研究了系統(tǒng)的總體構(gòu)成。針對測距系統(tǒng)發(fā)射、接收部分的總體設(shè)計方案進行了論證。進一步介紹了單片機在系統(tǒng)中的應用設(shè)計了超聲波測距報警系統(tǒng)各部分的硬件及軟件實現(xiàn)。

關(guān)鍵詞: 超聲波；測距；時間測量 

ABSTRACT

 Ultrasonic Distance Measuring Technology has been widely used in our social life, such as reversing remind, distance measuring of construction and industrial sites. Although the current measuring range could reach to hundred meters，the accuracy of measuring could only reach to cm magnitude, for those reasons above, the demands of high-precision ultrasonic distance measuring system is growing rapidly.
 This article provides an overview of the development and the basic principles of ultrasonic testing, introduces the principle and characteristics of ultrasonic sensors. The key parameters of ranging system have been discussed. On this basis, I have contrasted and made a choice for time measurement program, studied on the overall composition of the system, demonstrated the design of all the launching and receiving parts. At the end I present the application of Single-chip in this system, and have designed the realization of all the hardware and software of Ultrasonic Distance Measuring Alarm System parts.

Keywords: Ultrasonic；Distance Measurement；Time Measurement