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基于单片机的超声测距系统

陈莹  
【摘要】:本文详细介绍了一种基于单片机的单脉冲反射式超声测距系统。该系统以空气中超声波的传播速度为确定条件,利用反射超声波测量待测距离。并且描述了系统研制的理论基础,超声传感器等部分的电路设计以及使用了性能优良的MOTOROLA单片机HC08GP32后对系统所起的积极作用。课题初步计划是在室内范围的测距。系统的设计及器件的选择也正是在这个基础上进行的。 超声测距系统的设计原理以达到更优的系统性能为目的。为适合不同的测距范围,单片机设置了远近两种发射模式,即远距时使用高放大倍数放大,近距使用低放大倍数放大。根据回波信号特点得到了最佳接收机的组成。利用双门限检测的原理,检测单元实现了滑动门限检测和脉宽检测,一定程度上以降低系统检测误识率。并且采用Motorola 68HC908GP32微控制器,完成数据的采集,处理,显示。 论文概述了超声检测的发展及基本原理,介绍超声传感器的原理及特性。对于测距系统的一些主要参数进行了讨论。并且在介绍超声测距系统功能的基础上,提出了系统的总体构成。针对测距系统发射、接收、检测、显示部分的总体设计方案进行了论证。进一步介绍了单片机HC08应用在系统中的应用,分析了系统各部分的硬件及软件实现。最后给出了室内实验结果及误差分析。 最后利用测距系统进行验证。实验表明,各主要波形及技术指标均达到设计要求。该系统对室内有限范围的距离测量具有较高的精度和可靠性,最后文中分析了误差产生的原因及如何对系统进行完善。


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