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毕业设计（论文）任务书课题名称基于AT89S52单片机的超声波测距仪的设计姓名何金学号111220405院系物理与电信工程系专业电子信息工程指导教师赵政春讲师2015年12月04日※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※2015届学生毕业论文(设计)材料（一）一、设计（论文）的教学目的通过对毕业论文（设计）的写作，了解毕业论文（设计）的基本要求和写作过程，了解论文（设计）的写作方法，培养文献检索能力、创新能力、文字表达能力、英语知识的运用能力等。二、设计（论文）的主要内容本设计主要内容包括简要介绍超声波测距原理、超声波换能器及其功能以及如何使用AT89S52单片机进行超声波测距仪的设计。1、提出系统的整体设计方案；2、进行系统硬件设计，超声波测距仪的硬件电路主要由超声波接收模块、超声波发射模块、I/O模块组成，而I/O模块又包括单片机显示电路、单片机最小系统、温度检测电路；3、进行软件设计，本论文设计的超声波测距仪是基于AT89S52单片机开发的。将采用模块化设计，由主程序、发射子程序、接收子程序、定时子程序、显示子程序等模块组成；4、最后进行实际测距和读数；5、将对该论文做个小结，简单描述该设计的优点，对其应用发展前景进行分析。三、设计（论文）的基本要求1、选题适中，有一定的新意，根据所选研究课题查阅相关文献资料，设计课题的研究方案。2、要中心突出，内容充实，论据充分有力，结构紧密，层次分明，图表清晰。3、要求字数在6000字以上，采用A4纸打印。四、进度安排序号论文（设计）各阶段内容起止日期1论文前期准备工作、确定选题、指导老师下达任务书2014年11月1日-2014年12月4日2开题答辩2015年1月16日-1月17日3交初稿2015年3月25日4交第二稿2015年4月25日5交第三稿2015年5月25日6交定稿2015年6月5日7论文答辩2015年6月12日-6月20日五、主要参考资料[1]刘洪恩．汽车倒车防撞超声波雷达的设计[J]．仪表技术，2008：86-91．[2]顾新泉，侯孟亨．最新集成电路手册[M]．北京：银声音像出版社，2004：53-55．[3]张友德，赵志英，涂时亮．单片微型机原理应用与实验[M]．上海：复旦大学出版社，2006：305-344．[4]蔡秀琴．8245在提高超声波测距系统精度中的应用[J]．电子科技出版社，2005，8(4)：53-55．[5]Guo,Yetal.Efficientmodellingtechniqueforfractalelectromagneticband-gaparrays[J].2004,151(6):467-470.[6]沈红卫．基于单片机的智能系统的设计[J]．北京：电子工业出版社，2005：305-344．[7]吴慎山，王芳．智能单片机频率计的原理与设计[M]．河南师范大学学报，2004，32(2)：43-45．[8]沙占友，王彦朋等．单片机外围电路设计[M]．北京：电子工业出版社，2004：3-5．[9]管连俊，李威．智能超声波测距传感器在测井仪中的应用[J]．煤矿机电，2005，7(3)：45-48．[10]牛余朋，成曙．基于单片机的超声波测距系统[J]．兵工自动化，2005，10(4)：77-79．[11]Kim,Hetal.Lineartunablephaseshifterusingaleft-handedtransmissionline[J].IEEEMicrowaveandWirelessComponentsLetters,2005,15(5):366-368.[12]潘仲明．大量程超声波测距系统研究[J]．北京：国防科学技术大学，2006：18-51．[13]马淑华，王凤文．单片机原理与接口技术[M]．北京：北京邮电大学出版社2005：201-220．[14]Garver,R,V.Broad-BandDiodePhaseShifters[J].IEEEMicrowaveTheory1972,20(5):314-323.※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※※2015届学生毕业设计(论文)材料（二）学生毕业设计（论文）开题报告书课题名称基于AT89S52单片机的超声波测距仪的设计姓名何金学号151220405院系物理与电信工程系专业电子信息工程指导教师赵政春讲师2015年01月15日论文（设计）题目基于AT89S52单片机的超声波测距仪的设计课题的根据：1）说明本课题的理论，实际意义。2）综述国内外有关的研究动态和自己的见解。1．课题的理论意义：超声波指向性强，能量消耗缓慢，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，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用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，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求。2．课题的实际意义：众所周知，蝙蝠就是利用超声波原理辨别方向和目标。它们发出高频声波，然后利用目标反射回来的反射波分辨目标的位置和距离。这项技术也可用于工业测量领域。随着电子技术的发展，出现了微波雷达测距、激光测距及超声波测距。前2种方法由于技术难度大，成本高，一般仅用于军事工业，而超声波测距则由于其技术难度相对较低，且成本低廉，适于民用推广。另外超声测距是一种非接触式的检测方式，与其它方法相比，如电磁的或光学的方法，它不受光线、被测对象颜色等影响。对于被测物处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰、有毒等恶劣的环境下有一定的适应能力。因此在液位测量、机械手控制、车辆自动导航、物体识别等方面有广泛应用。特别是应用于空气测距，由于空气中波速较慢，其回波信号中包含的沿传播方向上的结构信息很容易检测出来，具有很高的分辨力，因而其准确度也较其它方法为高。而且超声波传感器具有结构简单、体积小、信号处理可靠等特点。3．国内外研究动态：随着计算机技术、自动化技术和工业机器人的不断发展和广泛应用，测距问题显得越来越重要。另外由于自动测量和微机技术的发展，超声波测距的理论已经成熟，超声波测距的应用也非常广泛。1998年，曼内斯德马泰克（秦皇岛）有限公司推出了一种数字式超声波位移测量仪，李忠杰在《数字式超声波位移测量仪的研究》一文中介绍了这种数字式超声波位移测量仪的结构，工作原理和功能，其数据处理借助于单板机，给出了程序框图，对仪表的各部分硬件电路做了较详细的说明，并列出了部分仪表的实测数据，而且分析了误差产生的原因。另外中国科学院上海声学实验室的王润田在《双频超声波测距》一文中提出了一种双频超声波测距的原理和方法：由于空气对超声波的吸收与超声波的平方成正比，因此，用来测距的超声波的频率不能很高，但另一方面频率越低，波长越长，测长的绝对误差就越大，测距的范围加大与测量精度实际上是一对矛盾。王润田提出，为了在一个较长的范围内达到测距的精度，在测距时同时发射两个频率的超声波，频率较大的测较近的距离，频率较小的测较长的距离，这样在较大的范围内实现较高的测距精度。4．自己的见解：随着社会的发展，人们对距离或长度测量的要求越来越高。超声波测距由于其能进行非接触测量和相对较高的精度，越来越被人们所重视。由于高精度的超声波测距仪所采用的专用集成电路成本较高。本文尝试用价格更低廉的AT89S52为核心设计一款低成本、高精度、具有动态显示的超声波测距系统，同时给出了硬件电路和软件设计方法。课题的主要内容：本设计主要内容包括简要介绍超声波测距原理、超声波换能器及其功能，以及如何使用AT89S52单片机进行超声波测距仪的设计。1、提出系统的整体设计方案；进行系统硬件设计，超声波测距仪的硬件电路主要由超声波接收模块、超声波发射模块、I/O模块组成，而I/O模块又包括单片机显示电路、单片机外围电路、温度检测电路；3、进行软件设计，本论文设计的超声波测距仪是基于AT89S52单片机开发的。将采用模块化设计，由主程序、发射子程序、接收子程序、定时子程序、显示子程序等模块组成；4、最后进行实际测距和读数；5、将对该论文做个小结，简单描述该设计的优点，对其应用发展前景进行分析。研究方法：1、查找许多关于AT89S52单片机和超声波的资料，上网搜索与之相关的期刊论文，对资料进行分析、整理和总结，从而在此基础上形成自己的观点，选定题目。2、认真地对课题进行分析，仔细阅读相关书籍，并向指导老师和同学请教、讨论，深化自己的观点和思路。3、采用例证研究方法，对自己的观点进行陈述、论证、总结。完成期限和采取的主要措施：一、完成论文时间安排开题答辩2015年1月17日交初稿2015年3月25日交第二稿2015年4月25日交第三稿2015年5月25日交定稿2015年6月5日论文答辩2015年6月12日-6月20日二、采取的主要措施：1、考察超声波测距仪的发展背景，明确设计目标和设计方法；2、通过阅览大量文献，对文献分析，获得设计思想；3、整理设计思路，提出自己新的见解；4、在指导老师指导及个人认真思考下，完成论文进一步修改，并整理文档及上交定稿。主要参考资料：[1]刘洪恩．汽车倒车防撞超声波雷达的设计[J]．仪表技术，2008：86-91．[2]顾新泉，侯孟亨．最新集成电路手册[M]．北京：银声音像出版社，2004：53-55．[3]张友德，赵志英，涂时亮．单片微型机原理应用与实验[M]．上海：复旦大学出版社，2006：305-344．[4]蔡秀琴．8245在提高超声波测距系统精度中的应用[J]．电子科技出版社，2005，8(4)：53-55．[5]Guo,Yetal.Efficientmodellingtechniqueforfractalelectromagneticband-gaparrays[J].2004,151(6):467-470.[6]沈红卫．基于单片机的智能系统的设计[J]．北京：电子工业出版社，2005：305-344．[7]吴慎山，王芳．智能单片机频率计的原理与设计[M]．河南师范大学学报，2004，32(2)：43-45．[8]沙占友，王彦朋等．单片机外围电路设计[M]．北京：电子工业出版社，2004：3-5．[9]管连俊，李威．智能超声波测距传感器在测井仪中的应用[J]．煤矿机电，2005，7(3)：45-48．[10]牛余朋，成曙．基于单片机的超声波测距系统[J]．兵工自动化，2005，10(4)：77-79．[11]Kim,Hetal.Lineartunablephaseshifterusingaleft-handedtransmissionline[J].IEEEMicrowaveandWirelessComponentsLetters,2005,15(5):366-368.[12]潘仲明．大量程超声波测距系统研究[J]．北京：国防科学技术大学，2006：18-51．[13]马淑华，王凤文．单片机原理与接口技术[M]．北京：北京邮电大学出版社，2005：201-220．[14]Garver,R,V.Broad-BandDiodePhaseShifters[J].IEEEMicrowaveTheory1972,20(5):314-323.指导老师意见：签名：年月日开题报告会纪要时间2010年1月17日地点实验楼2-508与会人员姓名职务(职称)姓名职务(职称)姓名职务(职称)曾志文教授肖卫初副教授李稳国讲师赵政春讲师会议纪要：主持人：记录人：年月日指导小组意见负责人签名：年月日系部意见负责人签名：年月日