毕业设计开题报告—超声波测距

毕业设计(论文)开题报告

学生：学号：

所在学院：

专业：通信工程

设计(论文)题目：基于STM32的超声波测距仪

指导教师：

2014年2月25日

开题报告填写要求

1．开题报告（含“文献综述”）作为毕业设计（论文）答辩委员会对学生答辩资格审查的依据材料之一。此报告应在指导教师指导下，由学生在毕业设计（论文）工作前期完成，经指导教师签署意见及所在专业审查后生效；

2．开题报告容必须用黑墨水笔工整书写或按教务处统一设计的电子文档标准格式（可从教务处网页上下载）打印，禁止打印在其它纸上后剪贴，完成后应及时交给指导教师签署意见；

3．“文献综述”应按论文的格式成文，并直接书写（或打印）在本开题报告第一栏目，学生写文献综述的参考文献应不少于15篇（不包括辞典、手册）；

4．有关年月日等日期的填写，应当按照国标GB/T 7408—94《数据元和交换格式、信息交换、日期和时间表示法》规定的要求，一律用阿拉伯数字书写。如“2004年4月26日”或“2004-04-26”。

毕业设计（论文）开题报告

1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述：

文献综述

一、课题研究背景、目的和意义

传感器技术是现代信息技术的主要容之一，信息技术主要包括计算机技术、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、红外线传感器、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。

超声波测距是一种典型的非接触测量方式。超声波在气体、液体及固体中以不同速度传播，定向性好、能量集中、传输过程中衰减较小、反射能力较强。且超声波测距系统结构简单、电路易实现、成本低、速度快，所以在工业自动控制、建筑工程测量和机器人视觉识别等领域应用非常广泛。

超声波作为一种特殊的声波，同样具有声波传输的基本物理特性、反射、折射、干涉、衍射、散射与物理紧密联系，应用灵活。它是一种指向性强，能量消耗慢的波。它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，可解决超长度的测量。二、超声波测距仪的整体设计思路

超声波测距一般采用渡越时间法。超声波测距的实质是时间的测量，即：用超声脉冲激励超声探头向外发射超声波，同时接收从被测物体反射回来的超声波（简称回波），通过精确测量从发射超声波至接收回波所经历的射程时间t（渡越时间），按下式计算超声波探头与被测物体之间的距离S，即

S=12ct

其中，c 为空气介质中声波的传播速度。在常温下，超声波的传播速度为340 m/s，但其传播速度c 易受到空气中温度、湿度、压强等因素的影响，其中温度的影响最大。一般温度每升高1 ℃，声速增加约为0.6 m/s。

c=331.4×√1+T/273

２．本课题要研究或解决的问题和拟采用的研究手段（途径）：

一、本课题研究或解决的问题

1、设计出以单片机为核心控制声波测距仪系统，在广泛借鉴了各种设计的优点的同时，充分考虑设计中的各个环节，包括产生40KHz的方波，在接收电路中，对所接收方波进行滤波、放大、整形等步骤。以及超声波发射和接收过程中所产生的温度误差，硬件电路误差的分析。

2、超声波测距仪的设计要求：

（1）设计出超声波测距仪的硬件结构。

（2）对设计的电路进行分析能够产生超声波，实现超声波的发送与接收，从而实现利用超声波方法测量物体间的距离。

（3）对设计的电路进行分析。

（4）以数字的形式显示测量距离。

二、本课题拟采用的研究手段（途径）

1、系统采用高速单片机STM32 做微处理器，利用其部高级定时器资源消除了测距系统启动发射和启动计时之间的偏差以及收到中断到中断响应停止计时之间的滞后，提高了测距精度。本设计采用以STM32单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。整个店里采用模块化设计，由主程序、预置子程序、发射子程序、接收子程序、显示子程序等模块组成。各探头的信号经单片机综合分析处理，实现超声波测距仪的各种功能。在此基础上设计出系统总体方案，最后通过硬件和软件实现各功能模块。

2、本课题主要研究步骤

1）通过阅读书籍掌握超声波测距仪原理，用单片机控制超声波的产生发射与接收

2）通过STM32单片机控制输出显示测量结果

3）选择合适的电气元件，绘制草图

4）设计电路图，应用单片机编写程序控制

指导教师意见：

1．对“文献综述”的评语：

2．对本课题的深度、广度及工作量的意见和对设计（论文）结果的预测：

指导教师：

年月日所在专业审查意见：

负责人：

年月日