1. 研究目的与意义
超声波测距是一种传统而实用性大的测量方法，和激光、无线电测距方法相比，具有不受外界光及电磁场等因素的影响的优点，且由于声波测距是一种利用超声波特性、电子技术、光电开关相结合来实现非接触式距离测量的方法，在比较恶劣的环境中也具有一定的适应能力，所以在工业领域有着较为广泛的应用，比如要测量有毒或有腐蚀性化学物质的液面高度等。
但超声波传播时难于精确捕捉、温度对声速的影响等原因，使得超声波测距的精度受到了很大的影响，限制了超声测距系统在测量精度要求更高的场合下的应用。
目前我国科研人员在超声波测距波形选取，换能器研发等方面进行了大量理论分析，并提出了许多提高超声波测距精度的措施，我国的超声波测距仪器也发展到一定水平。
2. 课题关键问题和重难点
本课题所要完成的技术指标主要有以下几项：在2s内测量测距仪周围一周的物体的距离和位置并以地图的形式显示在液晶屏，测量距离在100mm-1300mm的范围内并在超出范围和测量时发出警告信号，减少近端盲区及超声波的相互干扰和信号的串扰。
本课题的关键问题在于设计MSP430单片机以控制超声波发射及接收并记录时间和计算距离。
课题主要包括硬件设计和软件设计，硬件设计包括单片机系统，超声波发射接收电路等，软件设计采用单片机c-430编程语言，Kicad设计电路图。
3. 国内外研究现状（文献综述）
超声波测距仪系统主要可以分为超声波发射及接收电路部分，单片机控制部分，液晶显示及蜂鸣器报警部分等。
在进行超声波测距仪的设计之前，首先要了解超声波测距原理：超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回,与此同时超声波接收器收到反射波就立即停止计时。
超声波在空气中的传播速度为340m/s,根据计时器记录的时间t,就可以计算出发射点距障碍物的距离S,即:S=340t/2。
4. 研究方案
设计方案首先运用所学的知识使用Kicad软件设计电路图绘制PCB板及设计超声波接收发射电路。
使用MSP430单片机间断产生40kHz的方波发送至q4016发射探头使得超声波得以发射．遇到障碍物的回波被R40一l6探头接收到送至CX20106A芯片一旦接受到回波，芯片向单片机发送一个下降沿信号。
4个超声波探头旋转90后即可实现360测距的信号接收与发送。
5. 工作计划
第1周 根据任务书，熟悉课题要求，查找相关资料；第2周 阅读相关资料，分析整理资料，理解有关内容；第3周 翻译相关英文资料，提出拟完成本课题的方案；第4周 超声波测距基本原理理论知识学习；第5周 学习并使用Kicad软件设计电路原理图，绘制PCB板第6-8周 C语言编程学习，研究MSP430单片机驱动超声波换能器发射超声波、接收反射的超声波并获取数据的方法；研究用MSP430单片机驱动蜂鸣器工作和液晶显示屏等设备的方法；第9周；编写并调试调试程序，各个控制单元能够正常协同运行；第10周 超声波测距仪硬件电路装配与调试；第11-12周 对超声波测距仪进行综合调试。
第13周 整理设计资料，完成设计论文，将毕业设计论文成果按规范形式整理装订成册交指导教师批阅；第14周 认真全面总结毕业设计工作，完善设计论文，评阅教师评阅论文；第15周 准备参加答辩
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