脉冲反射式超声波测距系统设计报告（含电路原理图和程序）.doc

脉冲反射式超声波测距系统设计

本次设计的主要内容是介绍一种基于超声波自身的特点对实际生活中一些距离测量

的设计。本系统利用超声波传感器作为检测器件，其中主要是利用超声波反射特点和声波

在空气中传播的速度对一些特殊的场合进行短距离的测量。本次系统硬件功能主要是用

STC89C52 单片机控制各个电路实现的，主要电路有超声波测距电路、声音报警电路、数码

detecting device, mainly using the ultrasonic reflection characteristics and the speed of sound

waves in air for some special occasions for short distance measurement. The function of the

system hardware is mainly implemented using all circuit STC89C52 single-chip microcomputer

control, main circuit of ultrasonic distance measurement circuit, voice alarm circuit, digital tube

display circuit. Draw in the software design principle of the circuit diagram, simulation diagram

and PCB diagram, and illustrate the working principle and design process of all parts, finally

Proteus simulation and real welding and test its functionality.

Keywords: Single chip microcomputer control; Ultrasonic ranging; Digital tube display;

自然界中人们听到的声音是通过物体产生机械振动来产生，但是超声的频率大约在

20000Hz 不在人的听觉范围，但它和声音在本质上是相同的。超声波和其他的一些声波一

样都具有一些性质如：折射、反射、衍射、干涉等。另外，它还具有束射特性、能量传递

特性、吸收特性等。超声波在面对不一样的介质时，它发出的能量会相应被反射出一大部

分。超声波、无线电波、光线等其他一些波相比，超声波传播的速度要小很多。所以它的

时间更容易获得，故测量的精度和准确度也远远大于其他的声波系统。与其他声波测量距

是比较慢的，遇到测量物体它反射回来的信号波中在传播方向结构信息检测出来还是比较

容易的，而且分辨力很高，因而测距的精准度与其它方法相比较高。超声波以其具有的独

特优点，在测距系统中有了更为广阔的发展前景。

目前人们掌握的技术水平还是有限的，人们利用的测距技术在实际应用中还是有很大

的局限性。毋庸置疑，这一局限性影响了超声测距的精准度给测量带来了误差。如：测量

范围的不同时所产生的误差原因也不同，当测量较近的物体时，测量的准确性会大大降低，

这是因为超声波接收的过程中间回波的脉冲展宽。当测量较远的物体时，超声波在传播的

过程会衰减，距离越长衰减的越多越厉害。对于精度要求比较高的一些场合如医学检测，

工业质检中物体的探伤等场合，环境温度、风速等因素会对测量造成一定的影响。因此提

高超声测距技术,具有很重要的意义。相信，超声测距在不同领域会有无限的发展前景和