超聲波測距論文


摘  要
我們設(shè)計的智能測距儀采用超聲波測距，超聲波測距在社會生活中已經(jīng)有廣泛的應(yīng)用如汽車倒車?yán)走_、航海、宇航、石油化工等工業(yè)領(lǐng)域。此外在材料科學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物科學(xué)等領(lǐng)域中也占據(jù)重要地位。本文主要研究了一種基于單片機微處理器的超聲波測距儀。該儀器以空氣中超聲波的傳播速度為確定條件，利用反射超聲波測量待測距離。本文闡述了儀器研制的理論基礎(chǔ)，介紹了具體的軟硬件設(shè)計以及相關(guān)情況。
該系統(tǒng)的硬件部分主要由單片機系統(tǒng)及顯示電路、超聲波發(fā)射電路和超聲波檢測接收電路、鳴響電路、電源電路五部分組成。軟件部分主要由主程序、超聲波發(fā)生子程序、超聲波接收中斷程序及顯示子程序等部分組成。利用單片機AT89S52對超聲波接收信號進行處理（通過一定的算法），并將它顯示到LED上。單片機程序使用keil c51設(shè)計并調(diào)試。

關(guān)鍵詞：超聲波；測距系統(tǒng)；單片機；CX20106A

  1引言
 一些傳統(tǒng)的距離測量方式在某些特殊場合存在不可克服的缺陷。例如，頁面測量就是一種距離測量，傳統(tǒng)的電極法是采用差位分布電極，通過給電或脈沖來檢測頁面，電極長期浸泡于水中或其他液體中，極易被腐蝕、電解，失去靈敏性。利用超聲波測量就可以解決這些問題。
這些年來 ，隨著超聲波技術(shù)研究的不斷深入，在加上其具有的高精度、無損、非接觸等優(yōu)點，超聲波的應(yīng)用變得越來越普及。目前已經(jīng)廣泛地應(yīng)用在機械制造、電子冶金、航海、宇航、石油化工、交通等工業(yè)領(lǐng)域。此外在材料科學(xué)、醫(yī)學(xué)、生物科學(xué)等領(lǐng)域中也占據(jù)重要地位。
利用超聲波作為定位技術(shù)是蝙蝠等一些無目視能力的生物作為防御及捕捉獵物生存的手段，也就是由生物體發(fā)射不被人們聽到的超聲波(20kHz以上機械波),借助空氣媒質(zhì)傳播由被待捕捉的獵物或障礙物反射回來的時間間隔長短與被反射的超聲波的強弱判斷獵物性質(zhì)或障礙位置的方法。由于超聲波的速度相對于光速要小的多，其傳播時間就比較容易檢測，并且易于定向發(fā)射，方向性好，強度好控制，因人類采用仿真技能利用超聲波測距。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。
超聲波測距在某些場合有著顯著的優(yōu)點，因為這種方法是利用計算超聲波在被測物體和超聲波探頭之間的傳輸來測量距離的，因此它是一種非接觸式的測量所以它就能夠在某些特定場合或環(huán)境比較惡劣的環(huán)境下使用。比如要測量有毒或有腐蝕性化學(xué)物質(zhì)的液面高度或高速公路上快速行駛汽車之間的距離。