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超声波测距仪的设计
摘要：目前超声波测距已得到广泛应用，国内一般使用专用集成电路根据超声波测距原理设计各种测距仪器，但是专用集成电路的成本较高、功能单一。而以单片机为核心的测距仪器可以实现预置、多端口检测、显示、报警等多种功能，并且成本低、精度高、操作简单、工作稳定可靠。本文简要介绍了利用51系列单片机实现超声波测距的原理以及实现的方法。
关键词：单片机 ，测距仪，温度传感器，超声波
一.前言
由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此在移动机器人的研制上也得到了广泛的应用。
为了使移动机器人能自动避障行走，就必须装备测距系统，以使其及时获取距障碍物的距离信息（距离和方向）。本文所介绍的三方向（前、左、右）超声波测距系统，就是为机器人了解其前方、左侧和右侧的环境而提供一个运动距离信息。
毕业设计说明书目录
一.前言 12
二.方案论证 12
2.1方案一 12
2.2方案二 13
2.3方案的选择 15
三. 超声波测距仪的总体构想 15
3.1 超声波测距的原理 15
3.2 常见的测距法 16
3.3 超声波传感器 16
3.3.1 超声波传感器的原理及结构 16
3.3.2超声波传感器的特性 17
3.4 系统主要参数的确定 19
3.4.1 测距仪的工作频率 19
3.4.2 声速 19
3.4.3 发射脉冲宽度 19
3.4.4 测量盲区 19
四. 单片机基本原理 20
4.1 单片机的组成 20
4.2 单片机指令系统与汇编语言程序 23
4.3 中断系统的基本原理与操作方式 25
4.3.1中断系统的基本组成 25
4.3.2中断系统的应用 25
五. 超声波测距仪的硬件设计 26
5.1 超声波发射电路 26
5.2 超声波检测接收电路 27
5.2.1 集成电路CX20106A简介 27
5.2.2 接收电路图 28
5.3 单片机系统及显示电路 28
六. 超声波测距仪的软件设计 30
6.1 超声波测距仪的算法设计 30
6.2 主程序 30
6.3 超声波发射中断程序 30
6.4 超声波接收中断程序 30
6.5 显示子程序 30
6.6 距离计算子程序 30
6.7 程序清单 31
参考文献
[1] 邱平. 略论我国非金属超声波检测仪器的发展状况. 工程质量， 1998 年 01期
[2] 超声波探伤编写组编著. 超声波探伤. 北京：电力工业出版社， 1980 年
[3] 王纯正. 超声学. 北京：人民卫生出版社，1993 年
[4] 戴树荪. 数字技术在雷达中的应用. 北京：国防工业出版社，1981 年
[5] Brown A.J. Waveshape Distortion in Log Receiver. Circuit Design Engineering. 1986
[6] 中国无损检测学会编译. 超声波探伤. 北京：机械工业出版社， 1987 年
[7] 电子工程手册编委会. 国内外小功率晶体管实用手册. 北京：电子工业出版社， 1993 年
[8] 同济大学声学研究室. 超声工业测量技术. 上海：上海人民出版社，1977
