本科毕业论文-—基于单片机的超声波测距系统设计.doc
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2023-07-08
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理工大学学士论文
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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。
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