1。2。1课题研究的意义

超声波测距系统覆盖的应用领域遍及各行各业，覆盖了工业，农业，生产，生活方方面面，对超声波测距系统的研究就显得十分有意义了[4]。并且，目前现有的超声波测量技术也并不是把所有能够研究的角度都覆盖了，有很多角度可以发现超声波测距系统还有很多可以改进的地方。例如说很多的超声波测距系统都是有最小测量距离的，究其原因是由于超声波发射和接收模块之间距离很近，在发射超声波信号时可能会发生一种我们称之为绕射的现象，即超声波并不是碰到了障碍物返回信号而被接收探头所接收到，而是直接从发射端绕射到了接收端这样系统的稳定性就崩溃了。就象“绕射”现象一样我们还可以发现许多的问题在整个超声波测距系统中，人们也采取了各种各样的软硬件措施来减少这种现象发生甚至可以比较合理的消除。但是这仅仅是超声波测距系统不全面性的冰山一脚，留给我们研究的方向还有许多许多。每一次研究的成功亦或失败都为超声波测距系统整体的进步向前了一步，我们都是在研究和分析前人的基础上前进成功或失败都是有意义的，它将成为后人的垫脚石。所以我认为我本次课题的研究本质就是一种尝试，对于超声波测距系统多一种改进的方式，对于超声波测距系统的研究多了一种思路。

1。3设计的内容和要求

1。3。1设计的要求

（1）系统性能完整，能够完成超声波测距。

（2）相较于传统的超声波测距系统利用多个超声波发射接收模块进行测距。

（3）多传感器使系统达到较高的测距精度。文献综述

（4）利用单片机进行数据处理和显示。

1。3。2设计的内容

（1）按要求设计出多传感器超声波测距系统的系统框图。

（2）确定各个组成部分的参数。

（3）确定电路的组成部分显示模块，外部计数器，电源模块，超声波模块等。

（4）完成电路。

（5）设计流程图并编写程序。

2超声波测距的基本原理

2。1超声波传感器的基本概念

在声波的大体分类上有次声波，正常声波，超声波。超声波沿直线传播，超声波的频率越高，超声波的穿透能力就会相对变弱，相比于此，超声波的反射能力就会相对变强[12]。人们利用这些超声波的特性所制成的一种传感器装置这就是俗称的超声波传感器，亦可成为超声换能器，在作为超声波发射装置时只需要在超声换能器上加上电磁脉冲，与之相对的，当超声换能器作为超声波接收装置的时候，就会将它的物理结构上所接收到的机械震动（超声波）转化为电信号。总而言之，超声换能器就是一种将电能与机械能相互转化的器件或装置。

2。2超声波发生器

超声波发生器在目前制造和生产早已规模化，规格型号也是多种多样。大体上我们将超声波发生器分了两类：“机械法”是第一种方法就是利用机械的方法来发出超声波，“电气法”是第二种方法就是利用电气的方法发出超声波。由于产生的方法不同超声波发生器发出的超声波肯定也是不尽相同的，超声波特性也会决定了超声波的用途[15]。压电式超声波发生器作为目前比较常用的超声波发生器被广泛应用中。来*自-优=尔,论:文+网www.youerw.com

2。3压电式超声发生器的原理

利用压电晶体所发出的谐振工作的超声发生器就是我们常说的压电式超声换能器。压电式超声波换能器由共振板以及压电晶片两个部分组成。在超声波换能器的两端加上电压超声波换能器就会产生震动并发出超声波，若是没有外加电压那么芯片便不能震动就更不会有超声波发出了。此次我们在多传感器超声波测距系统中就使用的超声波发生器就是压电式的[18]。