超声波测距毕业设计PPT.ppt

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1、基于单片机的超声波测距系统电路设计选题背景及目的超声波传感器模块在测量方面有着广泛、普遍的应用。利用单片机控制超声波检测模块往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且测量精度较高。超声波测距系统主要应用于汽车的倒车雷达、机器人自动避障行走、建筑施工工地以及一些工业现场例如：液位、井深和管道长度等场合。因此研究超声波测距系统的原理有着很大的现实意义。超声波介绍当物体振动时会发出声音。科学家们将每秒钟振动的次数称为声音的频率，它的单位是赫兹。人类耳朵能听到的声波频率为20～20K赫兹。当声波的振动频率大于20K赫兹或小于20赫兹时，人们便听不见了。因此，把频率高于20K赫兹的声波

2、称为“超声波”。超声波具有方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远等特点。可用于测距，测速，清洗，焊接和碎石等。在医学，军事，工业以及农业上有明显的作用。超声波测距的原理超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为v，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=vt/2总体设计方案发射电路接收电路测温电路电源电路硬件电路设计优化由于空气对超声波的吸收与超声波频率成正比，因此用来测距的超声波的频率不能很高。另一方面

3、，频率越低，波长越长，测量的绝对误差就越大。所以，40Kz的超声波单频测距的范围只有8～10米。为了解决测量范围和测量精度之间的矛盾，我们可以采用双频测距的方法。其测距原理是：控制器现发出一串频率为fH的超声波，串长度可以有10～16个完整的波形，接着送出4～8fL低频率的超声波。这种在时域上连续的两种频率的超声波被前方的目标反射后，形成回波，回波经由接收器形成回波脉冲EchoH和EchoL。由于高频声波先发出，对于同一个目标，其回波EchoH先到达CPU，因此，对于较近的目标，首先用高频超声波探测。当目标较远时，高频超声波被空气吸收而大幅衰减，接收器接收到的回波中只有低频超声波Ech

4、oL。t0、t1分别为高、低超声波发射的开始时间，t2、t3为高、低超声波回波到达的时间，所测得的距离分别为：D1=c(t2-t0)/2D2=c(t3-t1)/2经试验可知，用双频超声波发射，量程可达到25m。谢谢！