图4-7 1602LCD内部显示地址 16

图4-8 LCD液晶显示电路 16

图4-9 CD4020外部计数器电路图 17

图4-10 CD4020引脚图 18

图4-11 多传感器超声波测距系统总电路图 20

图5-1 超声波测速计算原理图 21

图5-2 产生误差的主要途径 24

图6-1 系统软件方框图 26

图6-2 系统主流程图 27

图6-3 系统测距中断程序 28

图6-4 系统测声速 29

表清单

表序号 表名称 页码

表4-1 1062指令表 15

表4-2 CD4020动态特性图   19

1概述

1。1超声波测距系统的概述

超声波用于测距的有点十分明显。原理简单，操作简易，性能可靠，测距精准，使用范围广等等。由于低廉的价格和不错的性能，人们在工业生产和日常生活中已经大规模的使用了超声波测距的技术。但是总体而言，在高精尖的领域中还是无法使用超声波测距的因为超声波在空气作为介质的情况下传播收到的影响因素太多，对于需要非常高精度的应用领域中现有的超声波技术并不适用。

超声波的测距的理论和数学模型其实非常简单，它的数学模型就是一道物理题：已知物体匀速运动速度V，已知物体从起点运动到终点然后再返回起点的总时间为T求起点和终点之间的距离S。在整个过程中，运动的物体就是超声波，V即是超声波的传播速度，T即是超声波在测距时往返的距离，起点就是超声波测距系统的位置，重点就是测距目标所在位置，S即是超声波所测的目标物体的距离。论文网

超声波测距的技术其实在几十年前就已经发展的十分成熟了，它已经在不知不觉间应用在了人类生产生活中的方方面面[2]。工业中常用到的液位测量，井深测量等等，对于生产制造行业更是一大助力。生活中我们设计的机器人自主避开障碍物也是要用超声波测距为基础的，又比如常见的倒车雷达在距离物体很近就会发出警报为我们的生活提供了更加高效，安全，便捷的服务[3]。

1。2课题研究的背景与意义

1。2。1课题研究的背景

人们把声波根据频率的不同分成各种各样的名称，比如次声波就是其中一种声纳装置就是根据次声波而来，超声波与次声波一样是人类听不到的声波他的频率大于人类所能听得到声波的最高频率故称之为超声波。超声波本质就是机械波的一种一般的传播介质就是空气，但是超声波也可以在其他的介质中传播。人们利用超声波的一些特性制成的超声波测距装置在实际应用中发挥着很重要的作用，在当前高速发展的社会条件下超声波的应用必将越来越广泛。成本低，稳定性高，测距精准的优点让超声波测距装置在工业大规模生产中有着不可替代的位置。但是由于超声波本身也是有缺陷的，所以并不是任何的行业任何的测距应用都是适合使用超声波测距系统的。比如我们常见的超声波测距系统都是有一个测距范围的过近或者过远在测距时结果的误差都会较大所以在这些场合更适合使用其他的传感器进行测距工作。总之，在超声波测距应用已经普遍的当下超声波测距的研究还是十分有实际意义的，并且超声波测距系统还有着改进的空间和更多的应用领域。