1。2  课题研究意义

本课题研究的是超声波测距，具体可以应用到盲人拐杖、汽车防撞等方面，在这一层面上，需要达到的要求是：探测精度较高、便于使用、价格低廉。鉴于本课题的设计要求，所以选用AT89C51单片机，这是由于AT89C51具有及时调控和数据分析以及处理的功能。除了单片机这一主要系统，超声波传感器、数码管驱动与显示、光敏检测和灯光报警以及蜂鸣报警器等模块也是本设计的重要组成部分。超声波传感器与目标物之间的距离是通过单片机强大的数据处理功能测出的，并且蜂鸣报警器能够在关键时刻发出声音及时报警，此时LED数码管通过读取的数据显示出所测目标物的距离。在环境光线较暗的时候，LED灯会自动点亮同时亮起红色警示灯。当三米内有障碍物时，蜂鸣器会发出报警声，随着距离障碍物越近报警声的频率就越高，这样人们就可以通过蜂鸣器的报警声来避免撞上障碍物以及提醒路人此时有人经过，避免事故的发生，最终可以实现测距仪的导盲及防撞等功能。本设计简易、规模较小、成本低、易操作、灵活性高，可以解决盲人在行走时的不便问题、保障行车人的人身安全。因此，本课题所设计的超声波测距仪将具有很大的实用性和巨大的市场价值。论文网

1。3  设计内容

本课题主要包括超声波检测模块、距离显示系统的设计，以AT89C51、US-100超声波模块、四位一体共阳极数码管为核心，辅以必要的电路来完成设计。本设计采用DC电源插口，其2、3脚接地，1脚实际是 ，但是电路中要接蓝色的自锁开关，然后开关的另一个脚再接电源。USB电源线供电和电池盒供电是本设计主要的两种提供电源的方式。本设计中用到的自锁开关电路就相当于是电源的一个开关，常开的一脚接DC电源插口的电源脚，另外一脚接电路的 。US-100超声波测距模块的测距功能的实现主要是非接触式的，尤其适用于一些特殊的环境，例如：潮湿阴暗或狭窄的环境中对目标物位置距离的探测，它内部自带的温度传感器可以用来实现对测距环境不恒定的温度的及时校正，避免环境温度的变化对测距的精度产生影响，然后再把数据通过引脚传送到AT89C51，由其加以处理和计算，并由数码管及时读取并显示距离。 

1。4  设计要求 

1。学习US-100系统的测距过程；

2。学习AT89C51单片机的结构与原理；

3。学习数码管的显示原理。

2  系统方法选择与论证

2。1  超声波简介

频率是16Hz～20KHz范围的声波能被人的耳朵听见，但是这个频率的范围上下限受人的不同听觉或者声音的强度影响，因此超声波的声波数下限也是很难确定的，正常情况下我们把频率大于20KHz的声音定义为超声波。但是能不能听到只是人耳的感官原因，有时为了方便使用，也可以将频率下降至10KHz，但有时也可以将频率上升到1000MHz。超声波有很多优点，其中被使用较多的就是它的穿透性，在固体和液体中传播距离远，容易获得集中声能。

2。2  超声波测距原理

超声波测距是利用反射的原理，反射是物体之间的影响，是一种行动和反应之间的关系。其实，超声与可闻声都是在一般情况下在弹性介质内以纵波的方式进行传播的机械波，是一种传播能量的形式，两者都具有透射、反射和折射现象。只是这两者也有存在差异的地方，也就是超声的频率比可闻声的频率高、波长比可闻声的波长短，所以超声更具有良好的方向性，因此能量较大，在一定距离内可以沿直线传播。文献综述