课题意义

由于超声波在空气中波速较慢，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，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，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。因此超声测距广泛应用于倒车雷达、物体识别等方面，特别是应用于空气测距。

超声波测距利用声波反射原理，避免传感器直接与介质接触，是一种传统而实用的非接触测量方法。与红外、激光及无线电测距相比，它具有结构简单、可靠性能高、价格便宜、安装维护方便等优异特性。在近距范围内超声测距具有不受光线、颜色以及电、磁场的影响和指向性强的优点，对于被测物处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰、有毒等比较恶劣的环境中也具有一定的适应能力，且结构简单，成本低。但由于超声波传播时难于精确捕捉，温度对声速影响等原因，使超声测距的精度受到很大的影响，限制了超声测距系统在测量精度要求较高场合下的应用^[1、6]。

设计及论文主要内容

本设计从超声波传感器的原理和特性出发，对超声波发射电路和接收电路以及数据显示部分进行了比较详尽的分析，并且简单介绍了超声换能器等背景知识。利用结构化设计的基本思路进行系统的设计。

论文内容安排如下：第二章介绍了设计所需的专业背景知识；第三章对系统进行了总体设计并比较各种方案的可行性；第四章介绍最终设计方案硬件电路的实现；第五章详细介绍系统软件实现方法即程序算法；第六章通过系统调试过程和结果，解析了系统的误差来源及减小误差的方法。