5.2 实验 21

结论 24

参考文献 25

致谢 26

附录 27

1 绪论

1.1 本文研究的背景与意义

利用超声波测量已知标准位置与目标物体表面之间距离的方法叫做超声波测距法【1】。超声波是指频率在20kHz以上的声波，它属于机械波的范畴。从技术上看，超声波测距系统在20世纪70年代已经使用，从20世纪70年代末期开始广泛应用于各个生产领域。论文网

近年来，随着电子测量技术的发展，运用超声波精确测量已成可能。随着经济发展，电子测量技术应用越来越广泛，而超声波测量精确高、成本低、性能稳定则受到众人的青睐。随着机器人技术在其诞生后短短几十年中的迅猛发展，它的应用范围也逐步由工业生产走向人们的生活。超声波由于方向性明显、能量损耗低且在介质中更容易远距离传播，因而经常用于距离的测量【3】。它主要应用于倒车雷达、物位测量仪、机器人避障、建筑工地以及一些工业现场等，例如：距离、液位、井深、管道长度等场合。利用超声波检测往往比较迅速、方便，且数据准确、易于做到实时控制，在测量精度方面也能达到工业实用的要求，因此得到了广泛的应用。本课题的研究是非常有实用和有商业价值的【4-8】。

     超声波测距是一种极有效率的方法，近距范围内超声测距有其不受光线影响、结构简单、成本低等特点。超声测量另一个突出优点是：可以在真空以外的所有环境使用，适用范围广泛。更重要的是超声波检测提高了工作环境的安全度，避免工人在危险工作环境下受到伤害，相比以前的目测或“经验测”还大大提高了测量精度，可靠性高;另外，超声波测距还可以应用到其他的功能系统中，例如在机器人避障系统、倒车防撞系统、自动驾驶系统中，超声波测距也有其重要的作用【11】。文献综述

1.2 国内外研究的发展现状

   国外超声波测距器早期大量的使用纯机械结构，但近几年随着电子技术的迅猛发展和大量应用，超声波测距领域也开始向机电一体化发展，在这个过程中，改善了很多原有设计，并且发现了例如毫米波测距的新技术。通过如此的自我革新，测距仪的性能和精度都得到了相当的提升。当前国外的测距仪器普遍采用电子设计自动化计算机辅助测试专用集成电路及表面粘装技术。 国内之前的测距仪也大都基于机械原理，但在世界上电子技术发展的风潮影响下，国内也积极进行技术升级，甚至于在某些方面超过了国际同行。但是在超声波测距领域，国内的产品在精度上一直不如国外的产品，而且在多方向测距方向的产品也不多见【14】。

1.3 本文研究的内容与安排

本问的研究是基于AT89C52单片机设计一种超声波测距显示系统。主要内容如下：

1. 在整个设计过程中要熟悉单片机芯片和超声波测距系统的工作原理以及所使用单片机的各个管脚及其功能；

2. 使用单片机语言编程实现超声波测距系统与单片机之间的串行通信及显示仪器所在位置与障碍物之间的距离；

3. 在电路设计阶段为了验证电路的正确性，需要使用Proteus进行仿真；

4. 进行实物的制作并调试运行。