1. 研究目的与意义

随着传感器和单片机控制技术的不断发展，非接触式检测技术已广泛应用于多个领域。

目前典型的非接触式测距方法有超声波测距，ccd探测，雷达测距等。

其中，ccd探测具有使用方便，无需信号发射源，同时获得大量场景信息等特点，但视觉测距需要额外的计算开销。

2. 国内外研究现状分析

目前国内超声波测距仪技术落后产品功能低端，专用集成电路都是只有厘米级的测量精度。

近十年来国内科研人员在超声波回波信号处理方法，新型超声波换能器研发，超声波发射脉冲选取等方面进行了大量的理论分析与研究，并针对超声测距的常见影响影响因素提出温度补偿，接收回路串入自动增益调节环节等提高超声波测距精度的措施。

常见问题有超声波传播速度不稳定，盲区，超声波旁瓣影响，混合信号干扰等. 国外超声波测距仪技术领先，产品齐全，性能比较稳定，市场需求大，测量精度高，测量误差小。

3. 研究的基本内容与计划

一：单片机已经广泛应用于工业控制、医疗电子以及通信设备等领域。而电子测距在实际科研和工业生产中也经常用的。课题以51单片机和超声波传感器基础，实现超声波自动测距，并将测距结果显示出来，同时通过UART发送给上位机

（1）超声波测距原理

发射器发出的超声波以速度υ在空气中传播，在到达被测物体时被反射返回，由接收器接收，其往返时间为t，由s=vt/2即可算出被测物体的距离。由于超声波也是一种声波，其声速v与温度有关，下表列出了几种不同温度下的声速。在使用时，如果温度变化不大，则可认为声速是基本不变的。如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法加以校正。

超声波波速与温度的关系表

（2）本设计采用DYP-ME007超声波测距模块，此模块可提供3cm--3.5m的非接触式距离感测功能，包括超声波发射器、接收器与控制电路。其基本工作原理为给予此超声波测距模块一触发信号后发射超声波，当超声波投射到物体而反射回来时，模块输出一回响信号，以触发信号和回响信号间的时间差，来判定物体的距离。

此模块使用方法：一个控制口发一个10US以上的高电平，就可以在接收口等待高电平输出。一有输出就可以开定时器计时，当此口变为低电平时就可以读定时器的值，此时就为此次测距的时间，方可算出距离。如此不断的周期测，就可以达到你移动测量的值了

二：设计进程安排

第一阶段：（2月） 审题，查阅相关资料完成开题报告

第二阶段：（3~4月） 依据相关的资料进行毕业设计。

A收集资料，查看相关文献；

B编写代码；

C硬件电路设计

D测试并调试代码

第三阶段：（5月）撰写论文论文格式审查。

4. 研究创新点

1： 本设计采用以at89c51单片机为核心具有以下特点： （1） 小巧灵活，成本低，易于产品化，它能方便的组装成各种智能测试，控制设备及各种智能仪器表。

（2） 可靠性好，适用范围广，单片机芯片本身是按工业测控环境要求设计的，能适应各种恶劣环境，这是其他元件无法比拟的。

（3）易拓展，很容易构成各种规模的应用系统，控制功能强。