4.8实物制作 21

第五章 系统软件设计 23

5.1系统主程序 23

5.2中断子程序 24

5.3显示子程序 27

5.4本章小结 28

结论 30

致谢 31

参考文献 32

附录 33

第一章 绪论

1.1超声波发展史

超声波最初是在18世纪由意大利科学家斯帕拉捷发现的。在伸手不见五指的夜晚，斯帕拉捷发现，蝙蝠竟然可以自由自在的飞行，而且从不会撞到障碍物上。这个神秘的现象勾起了他的好奇心，斯帕拉捷刚开始认为是蝙蝠眼睛具有夜视能力，他蒙住了蝙蝠眼睛，发现蝙蝠还是能够自由飞行，而后他又以为蝙蝠能够通过鼻子闻到障碍物的气味，但当他再次蒙住蝙蝠的鼻子后，发现蝙蝠的飞行仍然没有受到丝毫影响。最后，轮到蝙蝠的耳朵被堵住时，奇迹出现了，这个时候蝙蝠就再也分不清哪里有障碍物了。通过这个实验斯帕拉捷得出一个结论，蝙蝠是通过耳朵来分辨前方是否有障碍物并且进行躲避的。在这个结果基础上，人们继续研究，发现蝙蝠可以利用一种频率极高的“超声波”来感知四周的物体。

但就算当时人们发现了超声波，如何将超声波应用在人们的日常生活中又是另一个难题。这个难题困扰了人们好久，直到100年后，人类发现了一种神奇的材料，这种材料具有以下特性：当把材料置于电场中时，材料会产生形变，而且形变的幅度与四周电场的强度成正比；而当有外力使得材料产生形变时，材料会产生频率相符的电信号。这两个现象就是逆压电效应与压电效应。这两种现象完美的解决了如何产生和接收超声波的问题，这个发现是超声波发展史上的一个重大转折点。从那之后，人类利用超声波的特性发明了许多工具，例如船上的声呐、超声波加湿器等等。到21世纪，在科学技术高速发展的今天，超声波技术被广泛应用在人们的工作生活中，为人们的工作生活带来了极大的便利。

自从超声波被人类发现以来，人类就始终没有停止过对超声波领域的探索，到20世纪末，超声波技术已经在众多领域大放光彩，但我相信，这远远不是超声波技术所能到达的极限，人类对于知识的追求是无限的，超声波技术中必定还有许多人类未发现的秘密等着人们挖掘。

1.2国内外研究现状

1.3主要研究内容

通过阅读相关论文，为了更好地完成设计，我需要了解以下方面，首先，是超声波传感器的工作原理以及测距方法；其次，为了做出实物，我需要熟悉测距仪的主要元件，画出主要线路图，并完成硬件电路的设计；最后，我要通过测距仪需要实现的功能编写对应程序，实现软件设计。

论文主要有5章节组成，主要结构如下：第一章绪论主要介绍本文的研究背景和超声波发展现状以及在测距领域的应用。第二章单片机概述主要介绍了AT89S52单片机的主要性能，组成以及外部结构和特性。

第三章超声波测距主要介绍了超声波测距原理，超声波传感器的种类以及性能特点。第四章系统硬件电路设计主要介绍了系统硬件电路的组成，以及最后实物的制作。

第五章系统软件设计主要介绍了单片机内部程序的模块，以及程序的编写。