數(shù)字超聲波測距儀的設(shè)計開題報告.doc

哈爾濱工業(yè)大學華德應用技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計（論文）開題報告題目：數(shù)字超聲波測距儀的設(shè)計系（部）機電工程系專業(yè)機械設(shè)計制造及自動化學生劉小帥學號26班號10995122指導教師焦文良開題報告日期哈工大華德學院說明一、開題報告應包括下列主要內(nèi)容：1通過學生對文獻論述和方案論證，判斷是否已充分理解畢業(yè)設(shè)計（論文）的內(nèi)容和要求。2進度計劃是否切實可行。3是否具備畢業(yè)設(shè)計所要求的基礎(chǔ)條件。4預計研究過程中可能遇到的困難和問題，以及解決的措施。5主要參考文獻。二、如學生首次開題報告未通過，需在一周內(nèi)再進行一次。三、開題報告由指導教師填寫意見、簽字后，統(tǒng)一交所在系（部）保存，以備檢查。指導教師評語：1.指導教師簽字：檢查日期：2.一、課題題目和課題研究現(xiàn)狀,選題的目的和意義數(shù)字超聲波測距儀由于生產(chǎn)需要，人們發(fā)現(xiàn)需要無接觸式的生產(chǎn)測距，而超聲波測距是一種非常好的測距方式，主要應用于倒車雷達，工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場，具有很好的市場推廣前景。本設(shè)計就研究一種以單片機為控制核心，高精度，微型化LED顯示的超聲波測距儀。此種方法設(shè)計的超聲波測距儀具有易檢測、軟件功能完善、工作可靠，準確度高的優(yōu)點。目的：設(shè)計一個超聲波測距儀。要求能夠?qū)崿F(xiàn)利用超聲波進行距離測量，測量時以被測物體無直接接觸，能夠清晰穩(wěn)定的顯示測量結(jié)果?？捎糜谌缙嚨管囂嵝选⒁何?、井深、管道長度的測量等場合，也可應用于汽車倒車雷達、航海、宇航、石油化工等工業(yè)領(lǐng)域。意義：超聲波測距是一種利用聲波特性、電子計數(shù)、光電開關(guān)相結(jié)合來實現(xiàn)非接觸式距離測量的方法。由于超聲波指向性好,能力消耗緩慢,在介質(zhì)中傳播的距離較遠,因而超聲波經(jīng)常被用于距離的測量,利用超聲波檢測距離設(shè)計比較簡單,計算處理也比較簡單,并且在測量精度方面也能達到日常使用要求。超聲波是一種頻率在20khz以上的聲波，作為一種特殊的聲波，同樣具有聲波傳輸?shù)幕疚锢硖匦裕悍瓷洹⒄凵?、干涉、衍射和散射，與物理聯(lián)系緊密，應用靈活。并且更適合于高溫、高粉塵、高濕度和強電磁干擾等惡劣環(huán)境下工作。無論從精度還是可靠性方面，超聲波測距都做得比較好。利用超聲波測距往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制。具有廣泛的應用前景。二、國內(nèi)外在該方向的研究現(xiàn)狀及分析目前國內(nèi)一般使用專用集成電路設(shè)計超聲波測距儀，但是專用集成電路的成本很高，并且顯示距離也比較困難，操作使用也不是很方便。三、課題的基本內(nèi)容（1）整體電路結(jié)構(gòu)設(shè)計（2）超聲波信號產(chǎn)生電路設(shè)計（3）傳感器的選取（4）硬件電路的設(shè)計（5）測距算法軟件的設(shè)計四、研究方案及預期達到的目標超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。超聲波測距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知，測量聲波在發(fā)射后遇到障礙物反射回來的時間，根據(jù)發(fā)射和接收的時間差計算出發(fā)射點到障礙物的實際距離。由此可見，超聲波測距原理與雷達原理是一樣的。測距的公式表示為：L=CT式中L為測量的距離長度；C為超聲波在空氣中的傳播速度；T為測量距離傳播的時間差(T為發(fā)射到接收時間數(shù)值的一半)。設(shè)計一個達到技術(shù)要求的超聲波測距儀。通過超聲波發(fā)送和接受的時間差測得距離，通過數(shù)碼管顯示測得的距離。五、為完成課題已具備和所需的條件（1）熟悉相關(guān)理論知識：對本設(shè)計要有最基本的認識，如系統(tǒng)的運作原理，距離的采集過程、存儲過程、數(shù)據(jù)處理過程、顯示過程、控制過程等要有所了解。其次要掌握單片機的外部硬件結(jié)構(gòu)、功能組成，了解運作原理、編程的方法。同時在對匯編語言掌握的同時，也必須對程序的輸入，系統(tǒng)仿真的使用方法有所認識?？傊诒井厴I(yè)設(shè)計中涉及到的各種知識在設(shè)計準備前期都必須有所掌握，這是整個設(shè)計的基礎(chǔ)。(2）編制軟件程序：在編寫之前要對整個測距系統(tǒng)的功能掌握透徹，哪些功能需要通過硬件實現(xiàn)，哪些功能需要通過軟件來實現(xiàn)都必須明確。六、預計研究過程中可能遇到的困難和問題，以及解決的措施對相關(guān)理論知識不夠了解。編制軟件程序時可能會遇到大量的知識缺乏。這需要及時查閱大量書籍，必要時需要網(wǎng)上