基于单片机的测距系统论文(正式稿)
基于单片机的超声波测距系统实现
摘要超声波测距法迅速，方便，计算简单，易于做到实时控制，提过基于单片机的超声测距系统的设计能更加深入地了解单片机的实际应用。
基于传统的方法在很多特殊场合：如带腐蚀的液体，强电磁干扰，有毒等恶劣条件下，测量距离存在不可克服的缺陷，超声波测距能很好的解决此类的问题。
本论文主要对单片机超声波测距系统的原理，单片机的应用等进行了分析；程序由计算机仿真并烧入单片机实际调试，最终实物是一个能在5至200cm范围内准确测量距离的便携式系统，经实际测量误差控制在5%以内。
对超声波的发生电路和接收电路，DS18B20温度采集电路，LCD显示电路，硬件制作和软件设计；对系统进行误差分析。
该系统的设计过程加深了对单片机的理解。
本设计的产品也能在实际生活中有很广泛的应用。
关键词：超声波测距；单片机；DS18B20温度补偿；LCD显示IAbstractUltrasonic ranging is so quick and useful, it can be easy to translationed and be controled on time.We can learn much about singlechip during the design of Ultrasonic ranging base on singlechip.In many special occasions, traditional methods based on the existence of insurmountable distance measuring defects, such as the measurement of corrosion in the liquid with strong electromagnetic interference, toxic and other adverse conditions, the ultrasonic range can be a very good solution to the problem of such . w ith the helping of smallest system and computer,the product which can detective the distance from 5cm to 200cm comes out.The error is only 0.5%. The system can help you take a good learning about singlechip.In this paper, focused on single-chip microcomputer-based ultrasonic ranging system, namely the principle of ultrasonic distance measurement, the occurrence of ultrasonic circuit, echo receiver, data acquisition, LCD data show the principle of single-chip applications, system hardware, DS18B20 the temperature compensation ，software design and production were discussed.Keywords: Ultrasonic ranging; Single-chip; DS18B20 the temperature compensation;Lcd displayII目录1.绪论 (1)1.1课题的背景和意义 (1)1.2课题的意义 (1)1.3单片机应用系统概述 (1)1.4超声波测距系统概述 (2)1.5本设计任务的主要内容 (3)2.超声波测距的原理 (4)2.1超声波的基本理论 (4)2.1.1超声波的传播速度 (4)2.1.2超声波的物理性质 (4)2.1.3超声波对声场产生的作用 (5)2.1.4超声波传感器 (5)2.2超声波测距系统原理 (6)2.2.1超声测距方法 (6)2.2.2超声波测距的算法设计 (6)2.3单片机程序编译环境 (7)2.3.1KEIL C51 (7)2.3.2uVision2集成开发环境 (7)2.3.3C51编译器 (7)2.3.4RTX51实时核模块 (8)2.3.5测试程序 (9)2.3.6C51 V7版增强功能介绍 (9)2.4电路仿真设计软件Proteus (10)2.4.1功能特点 (10)2.4.2Proteus的四大功能模块 (10)2.4.3Proteus提供的资源 (11)2.4.4Proteus实现软件仿真 (12)2.4.5Proteus在单片机仿真中的作用 (12)3.系统主要硬件设计 (13)III3.1系统硬件电路组成 (13)3.1.1超声波发射电路 (13)3.1.2超声波接收电路 (14)3.2单片机主机系统电路 (16)3.2.1单片机STC89C52RC介绍 (16)3.2.2按键电路 (22)3.3超声波发送电路 (22)3.4超声波接收电路 (23)3.5温度采集DS18B20电路 (25)3.6LCD显示电路 (26)4.系统软件设计 (28)4.1系统程序的结构 (28)4.2系统主程序 (28)4.2.140KHz超声波发送接受程序 (29)4.2.2DS18B20温度采集程序 (30)4.2.3距离计算程序 (31)4.2.4数据转换程序 (31)4.2.5LCD显示程序 (31)4.3基于Proteus的软件仿真 (32)5.系统分析 (34)5.1实验测试 (34)5.2试验数据 (35)5.3误差分析 (35)5.4改进 (36)总结 (37)致谢 (38)参考文献 (39)附录一系统原理图 (40)附录二系统源程序 (41)IV1.绪论1.1课题的背景和意义随着科技的迅猛发展越来越多科技成果被广泛的运用到人们的日常生活当中,给我们的生活带来了诸多方便。
基于单片机的测距仪设计
I四川理工学院毕业设计（论文）基于单片机的测距仪设计QQ:271021773四川理工学院计算机学院二O 0 九年六月基于单片机的测距仪设计摘要本文详细介绍了一种基于单片机的脉冲反射式超声测距系统。
该系统是以空气中超声波的传播速度为确定条件，利用发射超声波与反射回波时间差来测量待测距离。
论文概述了超声波检测的发展及基本原理，介绍超声传感器的工作机理及特性，对影响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STC89C52RC单片机在系统中的应用，分析了系统各部分的硬件及软件实现。
关键字：单片机；测距仪；超声波；超声波传感器IThe design of range finder base on single-chipABSTRACTThis paper introduces a method based on single chip pulse reflex ultrasonic ranging system. this system can measure the distance which is based on the speed ofultrasonic and used the time difference of launch ultrasonic and reflection echo.this paper summarizes the development and basic principle of the ultraonic testing,the working mechanism and characteristics of the ultrasonic sensors.there is a discussion about some major parameters of the influence ranging system.based on the introduces of the ultrasonic ranging system function,The overall system is proposed.according to transmitting and receiving, detection, and display part of distance measuring system's overall desgin,the schemes are discussed.the further introduction of this paper is the application of STC89C52RC single chip microcomputer in the system, and the analysis of all the parts of the system hardware and software realization.Keywords:single chip;range finder; ultrasonic wave; ultrasonic sensorII目录第1章概述 (1)第2章方案论证 (2)2.1发射电路 (2)2.2接收电路 (5)第3章超声波简介 (8)3.1超声波的特点及其分类 (8)3.3 超声波的效应 (10)第4章超声波传感器 (11)4.1超声波传感器的种类及其特点 (11)4.2超声波传感器的外形及内部结构 (13)4.3超声波传感器的选择材料 (14)4.4 TCT40-16T/R超声波传感器 (15)第5章系统主要硬件................................ 错误！未定义书签。
基于单片机的超声波测距系统学位论文
1绪论1.1 课题背景传感器技术是现代信息技术的主要内容之一。
信息技术包括计算机技术、通信技术和传感器技术，计算机技术相当于人的大脑，通信相当于人的神经，而传感器就相当于人的感官。
比如温度传感器、光电传感器、湿度传感器、超声波传感器、红外传感器、压力传感器等等，其中，超声波传感器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、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。
对本课题的研究与设计，还能进一步提高自己的电路设计水平，深入对单片机的理解和应用。
1.2 课题研究意义由于超声测距是一种非接触检测技术，不受光线、被测对象颜色等的影响，较其它仪器更卫生，更耐潮湿、粉尘、高温、腐蚀气体等恶劣环境，具有少维护、不污染、高可靠、长寿命等特点。
因此可广泛应用于纸业、矿业、电厂、化工业、水处理厂、污水处理厂、农业用水、环保检测、食品（酒业、饮料业、添加剂、食用油、奶制品）、防汛、水文、明渠、空间定位、公路限高等行业中。
可在不同环境中进行距离准确度在线标定，可直接用于水、酒、糖、饮料等液位控制，可进行差值设定，直接显示各种液位罐的液位、料位高度。
因此，超声在空气中测距在特殊环境下有较广泛的应用。
利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于实现实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的指标要求，因此为了使移动机器人能够自动躲避障碍物行走，就必须装备测距系统，以使其及时获取距障碍物的位置信息（距离和方向）。
因此超声波测距在移动机器人的研究上得到了广泛的应用。
同时由于超声波测距系统具有以上的这些优点，因此在汽车倒车雷达的研制方面也得到了广泛的应用。
1.3 现阶段常见问题的分析及解决方案（1）超声波传播波速不恒定超声波在介质中的传播速度随周围环境（温度、压力等）的变化而变化，其中温度的影响最为明显。
基于单片机的测距系统论文(正式稿)
超益大学基于单片机的测距报警系统作者姓名：专业名称：指导教师：讲师基于单片机的测距报警系统摘要STC89C52是STC系列单片机中使用最为广泛的一款8 位CPU 单片机，它也是STC公司自主推出的一种低功耗、高性能的CMOS8位的MCU。
此款单片机在目前的工业控制等领域占据半壁江山的位置，另外它也以其开发简便和容易上手等特点受到了广大在校学生和电子设计爱好者的好评。
本次基于单片机的测距系统设计主要是采用STC89C52单片机、蜂鸣器、4个7段数码管、控制按键和超声波传感器来完成本次测距报警系统的设计，其中STC89C52为系统设计的主控芯片，传感器发出超声波经被测物体表面反射回来，通过声音在空气的传播速度将前方物体的距离探测出来，然后单片机根据发出到接受超声波的来回时间来进行处理运算，通过公式的计算值与自身设定的报警阈值进行比较后，如果计算值小于设定阀值，那么单片机将驱动蜂鸣器发声报警，以此来达到测距报警的目的。
关键词：超声波传感器单片机STC89C52AbstractSTC89C52 is one of the most widely used items on STC series single-chip 8-bit CPU single chip microcomputer, it is independent on STC company launched a low-power, high-performance CMOS8 bit MCU. At present in the field of automatic control and so on low cost requirements of the industry enjoys a high value, with its development characteristics such as simple and easy to use by the well received by the majority of students and electronic design enthusiasts. The ranging system design based on single chip microcomputer is mainly adopts the STC89C52 microcontroller, buzzer, four seven segment digital tube, control keys and the design of the ultrasonic sensor to complete the range alarm system, including STC89C52 for the system design of the main control chip, ultrasonic sensor by the measured surface objects, through the speed of sound in air will forward the distance of the object detection, then single-chip microcomputer according to send to accept ultrasonic time for handling operations, back and forth through the formula of calculating values compared with their own set of alarm threshold, if the calculated value is less than the setting threshold, then the MCU will drive buzzer sound alarm, in order to achieve the goal of range alarm. Keywords: Ultrasonic Transducer, Microcontrollers, STC89C52目录基于单片机的测距报警系统 (I)摘要 (I)Abstract (II)目录...................................................................................................... I II 前言.. (5)1 绪论 (6)1.1 课题意义 (6)1.2 超声波测距技术的国内外现状 (7)1.3 超声波测距技术的主要发展趋势 (7)2 总体设计方案 (9)2.1 总体方案设计 (9)3 硬件实现及单元电路设计 (11)3.1 主控制模块 (11)3.1.1 单片机简介 (12)3.2 超声波测距模块 (13)3.2.1 超声波的特性 (14)3.2.2 超声波换能器 (16)3.3 超声波传感器原理 (18)3.4 测距分析 (22)3.5 时钟电路部分 (24)3.6 复位电路部分 (24)3.7 声音报警电路部分 (25)3.8 显示模块部分 (26)4 软件系统设计 (27)4.1 编译软件 (27)4.2 主程序工作流程图 (27)4.3 部分重要程序代码分析 (30)4.3.1 数码管显示程序 (30)4.3.2 超声波测距程序 (30)总结 (32)参考文献 (33)致谢 (34)附件1原理图 (35)附件2程序代码 (36)前言在恶劣环境下测量距离一直困扰着施工人员，传统的测距方法必然满足不了需求，其中在较恶劣和复杂的工作条件下存在着很多的问题，导致不能够测量所需要的距离指标。
《2024年基于STM32单片机的高精度超声波测距系统的设计》范文
《基于STM32单片机的高精度超声波测距系统的设计》篇一一、引言在现代电子技术的迅猛发展中，精确测量距离的设备扮演着重要的角色。
随着人类对于生活环境安全性的关注提升，对于各种设备的精度要求也在逐渐加强。
超声波测距技术以其非接触性、高精度、低成本等优点，在众多领域得到了广泛的应用。
本文将详细介绍基于STM32单片机的高精度超声波测距系统的设计。
二、系统概述本系统以STM32单片机为核心控制器，结合超声波测距模块，实现对目标物体的精确测距。
系统主要由STM32单片机、超声波测距模块、电源模块、信号处理模块和显示模块等组成。
通过单片机对超声波模块的控制，实现对目标的精确测距，并通过显示模块实时显示测距结果。
三、硬件设计1. STM32单片机：作为系统的核心控制器，负责整个系统的控制与数据处理。
STM32系列单片机具有高性能、低功耗的特点，能够满足系统对于精确度和稳定性的要求。
2. 超声波测距模块：采用高精度的超声波测距传感器，实现对目标物体的距离测量。
通过超声波的发送与接收，实现对目标的距离计算。
3. 电源模块：为系统提供稳定的电源支持，确保系统的正常工作。
电源模块需考虑到功耗问题，以实现系统的长时间运行。
4. 信号处理模块：对超声波测距模块的信号进行滤波、放大等处理，以提高测距的准确性。
5. 显示模块：实时显示测距结果，方便用户观察与操作。
四、软件设计1. 主程序：负责整个系统的控制与数据处理。
主程序通过控制超声波测距模块的发送与接收，获取目标物体的距离信息，并通过显示模块实时显示。
2. 超声波测距模块控制程序：控制超声波的发送与接收，实现对目标物体的距离测量。
通过计算超声波的发送与接收时间差，计算出目标物体的距离。
3. 数据处理程序：对获取的测距数据进行处理，包括滤波、计算等操作，以提高测距的准确性。
4. 显示程序：将处理后的测距结果显示在显示模块上，方便用户观察与操作。
五、系统实现1. 通过STM32单片机的GPIO口控制超声波测距模块的发送与接收，实现超声波的发送与接收功能。
《2024年基于STM32单片机的高精度超声波测距系统的设计》范文
《基于STM32单片机的高精度超声波测距系统的设计》篇一一、引言随着科技的不断发展，高精度测距技术被广泛应用于各个领域，如机器人导航、环境监测、智能家居等。
本文将介绍一种基于STM32单片机的高精度超声波测距系统的设计。
该系统采用先进的超声波测距原理，结合STM32单片机的强大处理能力，实现了高精度、快速响应的测距功能。
二、系统概述本系统主要由超声波发射模块、接收模块、STM32单片机以及相关电路组成。
通过STM32单片机控制超声波发射模块发射超声波，然后接收模块接收反射回来的超声波信号，根据超声波的传播时间和速度计算距离。
系统具有高精度、抗干扰能力强、测量范围广等特点。
三、硬件设计1. STM32单片机本系统采用STM32系列单片机作为主控制器，具有高性能、低功耗、丰富的外设接口等特点。
通过编程控制单片机的GPIO 口，实现超声波发射和接收的控制。
2. 超声波发射模块超声波发射模块采用40kHz的超声波传感器，具有体积小、功耗低、测距范围广等优点。
通过单片机控制发射模块的触发引脚，产生触发信号，使传感器发射超声波。
3. 超声波接收模块超声波接收模块同样采用40kHz的超声波传感器。
当传感器接收到反射回来的超声波信号时，会产生一个回响信号，该信号被接收模块的回响引脚捕获并传递给单片机。
4. 相关电路相关电路包括电源电路、滤波电路、电平转换电路等。
电源电路为系统提供稳定的电源；滤波电路用于去除干扰信号；电平转换电路用于匹配单片机与传感器之间的电平标准。
四、软件设计1. 主程序设计主程序采用C语言编写，通过STM32单片机的标准库函数实现各功能模块的初始化、参数设置以及控制逻辑。
主程序首先进行系统初始化，然后进入循环等待状态，等待触发信号的到来。
当接收到触发信号时，开始测距流程。
2. 测距流程设计测距流程主要包括发射超声波、等待回响信号、计算距离等步骤。
当接收到触发信号时，单片机控制超声波发射模块发射超声波；然后等待接收模块的回响信号。
基于单片机的超声波测距系统毕业设计论文
基于单片机的超声波测距系统毕业设计论文届．别．学号毕业设计基于单片机的超声波测距系统姓名系别、专业导师姓名、职称完成时间目录摘要 (3)1、绪论 (4)1.1项目研究背景及意义 (4)1.2国内外发展状况 (5)2、总体设计方案及论证 (8)2.1 总体方案设计 (8)3、硬件实现及单元电路设计 (8)3.1 电路总体设计 (8)3.2电源电路设计 (9)3.3超声波测试模块 (9)3.3.1 超声波的特性 (10)3.3.2超声波换能器 (12)3.4超声波传感器原理 (13)3.5测距分析 (17)3.6 STC89C52单片机简介 (18)3.7单片机最小系统 (18)3.8时钟电路的设计 (19)3.9复位电路的设计 (20)3.10声光报警电路的设计 (20)3.11数码管显示模块 (21)4、软件设计 (21)4.1 主程序工作流程图 (21)总结 (24)参考文献 (24)附件1: 原理图 (25)附件2：源程序 (25)附件3：实物图 (35)摘要超声波测距系统是以STC89C52为主控芯片，该系统是有单片机最小系统、超声波探头、数码管显示、蜂鸣器报警模块、按键模块和电源部分组成。
超声波测距的原理是利用超声波的发射和接受，根据超声波传播的时间来计算出传播距离。
当距离小于设置距离时，蜂鸣器和指示灯发出声光报警，当距离大于设置距离，停止报警。
报警距离可以通过按键设置，按下设置键，显示“A”时，可以通过设置键的加减键设置报警距离。
关键词：超声波测距仪、STC89C52单片机1、绪论1.1项目研究背景及意义随着科学技术的快速发展，超声波将在传感器中的应用越来越广。
在人类文明的历次产业革命中，传感技术一直扮演着先行官的重要角色，它是贯穿各个技术和应用领域的关键技术，在人们可以想象的所有领域中，它几乎无所不在。
传感器是世界各国发展最快的产业之一，在各国有关研究、生产、应用部门的共同努力下，传感器技术得到了飞速的发展和进步。
基于单片机的超声波测距系统的设计与实现毕业论文
基于单片机的超声波测距系统的设计与实现毕业论文目录第一章绪论 (1)1.1 研究的背景和意义 (1)1.2 国外研究现状 (1)1.3 课题研究容和意义 (2)第二章超声波测距的原理 (5)2.1 超声波介绍 (5)2.2 超声波传感器的介绍 (5)2.2.1 传感器的选择 (6)2.2.2 超声波测距的原理 (7)2.2.3 温度补偿 (8)2.2.4 测量盲区 (9)2.3 本章小结 (10)第三章系统硬件设计 (10)3.1 系统硬件设计 (10)3.2 单片机概述 (11)3.2.1 STC89C51主要性能特点 (12)3.2.2 STC89C51结构组成 (13)3.2.3 STC89C51部组成 (14)3.3 超声波发射电路设计 (15)3.3.1 发射电路设计方案 (16)3.3.2 超声波发射器的注意事项 (17)3.4 超声波接收电路设计 (18)3.5 LCD显示部分 (19)3.6 报警部分 (21)3.7 DS18B20部分 (22)3.8 本章小结 (23)第四章系统软件设计 (23)4.1 系统软件设计 (23)4.2 外部中断子程序 (26)4.3 定时器中断子程序 (27)4.4 重要功能实现 (28)4.4.1 实现温度读取功能 (28)4.4.2 实现温度转换声速 (29)4.4.3 实现距离计算 (29)4.5 实验测量数据 (30)4.6 本章小结 (30)结论 (31)参考文献 (32)谢辞 (33)附录一（实物图） (34)附录二（Proteus仿真图） (36)第一章绪论1.1 研究的背景和意义随着科技的发展，超声波已经可以对实物做出精确测量。
伴随着社会经济的蓬勃发展，电子测量技术也逐渐被应用到各个领域，而超声波测距技术因拥有测量精确度高、成本消耗低、性能稳定度高等优点则成为其中的佼佼者。
频率在20KHz以上的声波是超声波。
也正是因为这些特性超声波才会被应用到测量距离中。
- 1、下载文档前请自行甄别文档内容的完整性，平台不提供额外的编辑、内容补充、找答案等附加服务。
- 2、"仅部分预览"的文档,不可在线预览部分如存在完整性等问题,可反馈申请退款(可完整预览的文档不适用该条件!)。
- 3、如文档侵犯您的权益，请联系客服反馈,我们会尽快为您处理(人工客服工作时间：9:00-18:30)。
超益大学基于单片机的测距报警系统作者姓名：专业名称：指导教师：讲师基于单片机的测距报警系统摘要STC89C52是STC系列单片机中使用最为广泛的一款8 位CPU 单片机，它也是STC公司自主推出的一种低功耗、高性能的CMOS8位的MCU。
此款单片机在目前的工业控制等领域占据半壁江山的位置，另外它也以其开发简便和容易上手等特点受到了广大在校学生和电子设计爱好者的好评。
本次基于单片机的测距系统设计主要是采用STC89C52单片机、蜂鸣器、4个7段数码管、控制按键和超声波传感器来完成本次测距报警系统的设计，其中STC89C52为系统设计的主控芯片，传感器发出超声波经被测物体表面反射回来，通过声音在空气的传播速度将前方物体的距离探测出来，然后单片机根据发出到接受超声波的来回时间来进行处理运算，通过公式的计算值与自身设定的报警阈值进行比较后，如果计算值小于设定阀值，那么单片机将驱动蜂鸣器发声报警，以此来达到测距报警的目的。
关键词：超声波传感器单片机STC89C52AbstractSTC89C52 is one of the most widely used items on STC series single-chip 8-bit CPU single chip microcomputer, it is independent on STC company launched a low-power, high-performance CMOS8 bit MCU. At present in the field of automatic control and so on low cost requirements of the industry enjoys a high value, with its development characteristics such as simple and easy to use by the well received by the majority of students and electronic design enthusiasts. The ranging system design based on single chip microcomputer is mainly adopts the STC89C52 microcontroller, buzzer, four seven segment digital tube, control keys and the design of the ultrasonic sensor to complete the range alarm system, including STC89C52 for the system design of the main control chip, ultrasonic sensor by the measured surface objects, through the speed of sound in air will forward the distance of the object detection, then single-chip microcomputer according to send to accept ultrasonic time for handling operations, back and forth through the formula of calculating values compared with their own set of alarm threshold, if the calculated value is less than the setting threshold, then the MCU will drive buzzer sound alarm, in order to achieve the goal of range alarm. Keywords: Ultrasonic Transducer, Microcontrollers, STC89C52目录基于单片机的测距报警系统 (I)摘要 (I)Abstract (II)目录...................................................................................................... I II 前言.. (5)1 绪论 (6)1.1 课题意义 (6)1.2 超声波测距技术的国内外现状 (7)1.3 超声波测距技术的主要发展趋势 (7)2 总体设计方案 (9)2.1 总体方案设计 (9)3 硬件实现及单元电路设计 (11)3.1 主控制模块 (11)3.1.1 单片机简介 (12)3.2 超声波测距模块 (13)3.2.1 超声波的特性 (14)3.2.2 超声波换能器 (16)3.3 超声波传感器原理 (18)3.4 测距分析 (22)3.5 时钟电路部分 (24)3.6 复位电路部分 (24)3.7 声音报警电路部分 (25)3.8 显示模块部分 (26)4 软件系统设计 (27)4.1 编译软件 (27)4.2 主程序工作流程图 (27)4.3 部分重要程序代码分析 (30)4.3.1 数码管显示程序 (30)4.3.2 超声波测距程序 (30)总结 (32)参考文献 (33)致谢 (34)附件1原理图 (35)附件2程序代码 (36)前言在恶劣环境下测量距离一直困扰着施工人员，传统的测距方法必然满足不了需求，其中在较恶劣和复杂的工作条件下存在着很多的问题，导致不能够测量所需要的距离指标。
采取超声波技术（发射到反射的时间测算）来测距离具有无线性、维护简单、开发简单以及结构简单等许多性能优良等优点，彻底解决了陈旧传统的接触式的测量办法所带来的测量存在的问题。
在当今科技发展迅速的今天，我们就应该摒弃旧的不良的技术手段，去追求可以替代的新技术，超声波测距技术就实现了应有的高效率、测距的分辨率高、方向性强、适用范围广和可应用到恶劣的工作环境中，另外其几乎不受光线、烟雾、电磁干扰等因素的影响。
另外在各行业中，超声波测距设备的使用在移动机器人避障、工业控制、家庭防盗报警、三维精确定位、倒车雷达、建筑施工行业、曲面形仿检测等领域得到了广泛的应用。
1 绪论1.1 课题意义近年来，单片机控制计算等技术的迅猛发展，并广泛应用于各个领域，给如今各行各业打好了基础。
并且用超声波来精确测量距离成为了可能。
单片机的普遍使用使得可以制作各种工业上的自动控制系统和精密的数据采集系统等。
这样为超声波测距系统制作提供了良好的控制器。
如今，电子行业的发展如火如荼，随着大量的市场需要使得电子元件的采购价格逐年降低，而且超声波测量本身的精确度高，而且它的工作也比较稳定，因此备受青睐。
这里我们采用的也是一种仿生学，这里仿的便是生活在黑暗环境的蝙蝠。
我们知道蝙蝠是没有眼睛的。
那么蝙蝠又是怎样来判断物体的位置呢？这里便是利用他们的本能来抵抗和捕捉猎物生存的，这样一种手段其实就是靠动物体自身来发射一些不能够被异己所听到的超声波，通过超声波在介质中的发射和反射来定位的，自超声波发生时计时到由待捕捉的猎物或者障碍物发生反射和折射现象回来的时间间隔长短和通过障碍物或猎物反射的超声波的强弱判断猎物的性质或障碍位置的方法。
传统的测距系统基本上都是基于数字、模拟电路组合而成的测距电路，这样给自身调试带来了困难，另外电路的复杂性高且可靠性也没有保障，再如进入复杂的作用环境来测量也存在难以克服的缺陷。
上述实际情况给测量工作造成很大的不便，因此如果利用超声波的发射和接收的独特方式来测量距离就可以较好的解决这些难题。
但是超声波测距系统可以运用一些简单的电路来搭建就可完成，再通过软件的程序编写来控制超声波的发射和接受时间的测量和运算，使整个系统的复杂程度大大降低了，另外有很好的系统保障。
随着科技水平的不断提高，测距也演化了多种方式，比如红外线、微波、激光等等测量方式，但是超声波测距技术却被大众使用的较为广泛。
它的优点如简单可行、造价低，省力，携带方便、小巧、操作方便等优点。
利用超声波检测易于实现实时控制等诸多优点，使得在工业控制和测量方面有了独有的优势指，因此为移动机器人的行走提供了又一双眼睛，机器人通过自身的超声波传感器来探测前方范围内的障碍物距离来壁障，很好的解决了问题，如果安装多个测距系统即可及时获取距自身所在坐标位置，并为其自身自动行走壁障提供依据。
由在机器人上的应用，使得其在工业控制研究领域上得到了广泛的应用。
同时通过以上为机器人壁障的模式移植到汽车的倒车雷达上，为汽车雷达的研制提供了优秀的想法。
1.2 超声波测距技术的国内外现状在基于传统的测距存在不可克服的缺陷同时，出现了大量的无线测距仪器设备。
目前，无线测量距离的方法大多都是采用测量波在介质中传播速度与时间的关系来确定距离。
目前，我知道的的无线测距方法有红外线测距、雷达测距、激光测距等。
其中，红外线探测具有使用方便、传播速度快等特点，但红外线存在一定安全性。
再就是雷达测距，它具有24小时不间断工作的特点，另外更加适合于在恶劣环境中进行短距离、高精度测距的优点，但容易受小时不间断工作特性，可短距离测量等优点，但是雷达本身容易被电磁波干扰，造成误差。
激光测距，它具有较强的方向性、高度的单色性、高亮度、传播速度快、抗干扰能力强、具有一定的穿透能力等系列优点，但其成本较高和程序的数据处理复杂等劣势凸显。
通过以上几种测距方式的种种对比，超声波测距可以直接测量多方向的物体距离，并且纵向分辨率较高，适用环境多种多样，例如其不受光线、烟雾、电磁波的强干扰等优点。
目前，超声波测距已经普遍应用到人们的日常生活中，例如扫地机器人、倒车雷达、手持测距仪等多种产品中，使得其应用前景十分广阔。
1.3 超声波测距技术的主要发展趋势目前采用超声波来测量地球大气中的地面距离和超声波回波信号处理方法，已经成为了近代电子技术发展必须解决的棘手问题，因为超声波测距技术本身是一种无线的检测技术，它是不会受到光线和被测对象自身颜色改变等的影响，另外在较恶劣的环境(例如下雨、电磁波或者雾霾粉尘等)具有一定的适应能力。
因此，这样的测量技术用途极度广泛。
现如今汽车上的倒车雷达、实地勘测、国家测绘的测绘地形图、桥梁、道路、隧道、油井等，省力、操作方便。
在目前的研究领域，随着超声波的回波信号处理技术的持续发展，如何研发出更多的测距应用空间，拓宽超声波测距技术的超声波换能器已经成为国内学者关心和开发的重点。