3。2  显示与检测报警电路程序 15

4  系统软件介绍与功能验证 16

4。1  系统功能验证 16

4。1。1  预设报警距离测试 17

4。1。2  超声波测量距离测试 18

4。1。3  报警测试 18

4。2  误差分析 19

4。3  实验小结 20

结 论 21

参 考 文 献 22

致 谢 23

1  绪论

1。1  课题背景与研究意义

随着现代化技术的不断发展，测距与识别变得越来越重要，但是许多传统的测量方法，却存在着一些不能克服的缺陷。例如在进行液面测量时，传统的方法是利用电极法，但是测量电极长时间的浸泡在水中，会逐渐生锈腐蚀从而产生测量误差，要减少误差就要及时更换电极，这样测量成本又会增加。使用超声波测量，就可以很好的避免这种情况。

超声波具有指向性强，耗能低，传播距离远的特点，所以经常被应用于距离的测量 [1]。相比其他测量方法，超声波检测更加的迅速、便利、易于做到实时掌控，在测量精度方面也能够到达工业的要求，所以在移动机器人研制上也得到了普遍的运用。在不远的未来，超声波测距仪作为一种新型检测工具，在各方面都将有非常大的提升空间，它会朝着更加高定位高精度的目标发展，以满足日益发展的社会须要[2]。而且未来的超声波测距仪将逐步实现自动化和智能化，并且最终形成多测距仪。在新的世纪里经过提升的测距仪将施展更大的作用，因为超声测距的本质是一种非接触的检测技术，它不会受到光线、被测对象颜色等的影响，与其它的仪器相比更加卫生，更耐湿润、粉尘、低温、侵蚀气体等恶劣环境，同时还具备少修护、不污染、高牢靠、长寿命等特点 [3]。

1。2  国内外现状和发展背景

目前在超声波检测领域，许多国内外的学者都向着数字化方向发展，所以数字式超声波检测仪器的发展速度很快。国内从五十年代起，就开始了对超声波测距技术的研究。随着电子技术的高速发展，特别是单片机技术的普遍应用，使得原来非常复杂的超声波物位检测系统有了大幅简化的可能，近几年国内也出现了不少超声波测距仪器和超声波测量分析系统[4]。而海外对数字化超声波检测技术也非常的重视，研究和生产同类产品的公司有美国的泛美（PANAMETRICS）公司和德国的K-K公司 [4]。

1。3  研究内容与设计指标

本设计选用了AT89C52单片机为主控芯片，运用了HC-SR04超声波测距模块进行超声波的发射和接受，再依据超声波传播的时间来计算出传播距离测距，设计出一种超声波测距系统，其中为了进一步提高系统的测量精度和系统的稳定性，在硬件上增加了距离预设电路，对测量距离的范围进行规定，提高了系统测量的准确度[5]。

具体设计一个基于单片机的超声波测距系统，主要包含三个模块:单片机核心模块、超声波测量模块和报警模块。其中单片机核心模块是由单片机最小系统、复位时钟电路和显示电路组成；超声波检测模块包括了超声波发射和接收电路；报警模块则是由蜂鸣器电路和调节电路组成。要求测量的范围控制在2~400cm，测量时与被测物体没有直接接触，最后可以清楚稳定地显示测量结果。