机械5

摘要 超声波目前在全球的得到广泛的应用，超声波具有很强的方向特性，并且能耗低，传输的距离还比较远。因此，在传感器技术和自动控制技术相结合的测距方案中，超声波测距是最受欢迎的一种。广泛应用于防盗、倒车雷达、水位测量、建筑工地和一些工业场所。 本次设计的文章就是根据超声波的原理来进行设计的，利用传输距离与时间的关系，计算了超声波从发射到遇上障碍物反射的往返时间，然后利用相关参数从距离计算公式中计算出被测距离。本设计以Ardiu
no系列开发板为核心器件，形成相应的测距电路和信号处理电路，自制单片机控制程序，并进行硬件调试、软件调试，最后进行软硬件联合调试，达到性能要求[1]。测距仪主要由超声波发射电路、超声波接收电路、单片机控制电路、环境温度检测电路和显示电路组成。 关键词：Ardiu
no系列开发板超声波测距传感器LED显示屏等 Abstract Ultraso
nicfeaturesofstro
ngdirectivity,e
nergyco
nsumptio
nisslow,propagatio
ndista
ncefaraway,so,usi
ngse
nsortech
nologya
ndautomaticco
ntroltech
nologywiththecombi
natio
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ncemeasureme
ntscheme,theultraso
nicra
ngi
ngistheo
neofthemostwidelyused,heiswidelyusedi
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ngradar,waterlevela
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nstructio
nsite. Thisarticleismai
nlyaccordi
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nictra
nsmittercircuit,ultraso
nicreceivercircuit,si
ngle-chipmicrocomputerco
ntrolcircuit,e
nviro
nme
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ncircuita
nddisplaycircuit. Keywords:Ardiu
noseriesdevelopme
ntboard；ultraso
nicra
ngi
ng,；se
nsor；LEDdisplay；etc 目录 摘要II Abstract III 第1章绪论1 1.1研究的背景和意义1 1.2国内外研究现状1 1.3课题研究内容和意义2 第2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5 2.2.2超声波测距的原理6 2.2.3温度补偿7 2.2.4测量盲区8 2.3本章小结9 第3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 ARDUINO主要性能特点11 3.2.2 ARDUINO结构组成11 3.2.3 ARDUINO内部组成14 3.3超声波发射电路设计15 3.3.1发射电路设计方案15 3.3.2超声波发射器的注意事项16 3.4超声波接收电路设计17 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22 第4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25 4.3定时器中断子程序25 4.4重要功能实现26 4.4.1实现温度读取功能29 4.4.2实现温度转换声速30 4.4.3实现距离计算30 4.5实验测量数据30 4.6本章小结31 第5章工程定额概算32 5.1超声波测距制作过程的成本预算32 5.1.1非标设备制作定额的说明32 5.1.2超声波测距定额的几点说明32 5.1.3超声波测距制作定额基价表33 结论34 参考文献35 感谢36 附录一（实物图） 37 附录二（三维模型图） 39