1. 研究目的与意义
随着人们科技的快速发展，越来越多的设备对于测距系统有着一定的需求。
超声波作为一种典型的非接触的测距方法十分适合于许多场合。
因超声波不受烟雾，空气能见度等因素的影响且在短距离测量能够实现厘米级别的精度定位等优点，让其可以在各个场合均得到广泛使用，加上超声波测距系统电路易实现结构简单和造价低。
2. 课题关键问题和重难点
难点
1， 超声波在空气中会因为环境的温度等影响造成衰减。导致所测的数据与想要得到的数据不符合，计算时出现误差。可以在程序中加入温度补偿算法，根据超声波的衰减系数来对所测数据进行增益补偿。
2， 如何避免视野盲区，可采用两路超声波测距，即用两个超声波模块通过三角定位法来求得障碍物的位置使得测量结果更为精准。
3. 国内外研究现状（文献综述）
1、引言
随着现代科技的发展和社会的进步，各式各样的单片机，各种功能的传感器的出现让电子产品的技术的飞速提升。如今人们需要用更为精准和方便的测量距离的方法来测量在一些困难条件下的作业。如在安全预警，自动导航和车辆避险等非接触技术要求的领域[1]，尤其在液体环境中测距时，电极若长时间浸泡液体中，则容易腐蚀、电解[2]，无法较好的完成所需要的测距工作。超声波测距就是目前十分好用的一种方法。超声波是指频率超过20kHz的声波，超声波测距的优点有损耗低、指向性强、传播距离长，且具有其他检测仪器不具备的环保、高可靠性和小巧方便[3]；其次它对外界光线和电磁场不敏感，可用于黑暗、烟雾、电磁干扰强、有毒等恶劣环境中[4]；最为重要的是超声波传感器结构简单,费用低，信息处理简单可靠，易于小型化和集成化,且可以达到厘米级别的精度[5]。而且超声波定位测距十分的适合水下作业，在水中的各项数据都要比大气中好。[6]但测量距离相对较近，通常在几米到几十米之间。因此，超声波测距十分适合中短距离测量。这很切合本课题的需要，本课题就是在中短距离内利用超声波的特性来进行所需要的非接触类的测量手段进行定位障碍物。
2，国内外现状
4. 研究方案
软件和硬件部分包括显示模块，超声波模块，按键模块，温度补偿模块，51单片机程序设计等几部分。显示模块选用一块oled屏幕显示器来显示出系统所得出的测量距离；超声波模块采用HC-SR04来进行发射和接收超声波信号；按键模块准备给它做一个消抖处理防止出现误差，温度补偿模块也是同理。51单片机程序设计采用c语言来编写。
整体方案设计：根据超声波测距仪的原理来进行硬件和软件的设计，编写程序并进行基于51单片机的系统仿真以保证系统设计的正确性后，进行系统测试搭建出实际的测试环境对系统的功能测试，用来验证设计的合理性和准确性。
超声波测距系统设计
5. 工作计划
起止日期 | 工作内容 |
| 2022-2023-1学期第15-16周 | 完成选题，查阅相关中英文资料，进行相关技术的学习； |
| 第17周 | 与导师沟通进行课题总体规划； |
| 第18周 | 导师下发毕业设计（论文）任务书，学生根据导师的要求进行外文翻译，列出开题报告大纲； |
| 第19周 | 搭建开发环境，撰写开题报告； |
| 2022-2023-2学期第1-2周 | 进行课题的需求分析，提交开题报告； |
| 第3-4周 | 硬件模块设计与调试； |
| 第5-6周 | 软件设计与调试； |
| 第7-8周 | 软硬件功能实现；提交毕业设计论文提纲给指导老师审阅； |
| 第9-11周 | 完成系统功能测试；完成毕业论文初稿； |
| 第12周 | 在教师的指导下对撰写的论文进行修改，提交论文终稿及合格的论文检测报告、毕业设计（论文）资料装袋； |
| 第13-14周 | 筹备毕业答辩相关事宜，制作参加毕业答辩的演示课件。参加毕业答辩，并提交全部文档和成果材料 |
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