中外部测距系统设计是该设计的主要环节。测距有多种方式，比如，激光测距，微波测距，红外线测距和超声波测距等。但是，超声波测距不失为一种简单可行的方法。超声波是一种震动频率高于声波的机械波，它具有频率高，波长短，绕线现象小，特别是方向性好，能够成为射线定向传播等特点3。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量。利用超声波检测往往比较迅速，方便，计算简单，易于做到实时控制，并且在测量精度方面能够达到工业实时要求，因此在移动机器人的研制上也得到了广泛的应用。
13本文研究的主要内容
论文概述了超声波检测的发展及工作原理，阐述了超声波传感器的原理及特性。对于系统的一些主要参数进行了讨论，并且在超声波测距系统功能的基础上，提出了系统的总体结构。设计了系统发射、接收电路，并对系统各设计单元的原理进行了介绍。并阐述了它们的工作原理。论文最后介绍了系统的软件结构，通过编程实现系统功能。
2超声波测距原理
21超声波传感器
超声传感器是一种将其他形式的能转变为所需频率的超声能或是把超声能转变为同频率的其他形式的能的器件。目前常用的超声传感器有两大类，即电声型与流体动力型4。电声型主要有：1压电传感器；2磁致伸缩传感器；3静电传感器。流体动力型中包括有气体与液体两种类型的哨笛。由于工作频率与应用目的不同，超声传感器的结构形式是多种多样的，并且名称也有不同，例如在超声检测和诊断中习惯上都把超声传感器称作探头，而工业中采用的流体动力型传感器称为“哨”或“笛”。压电传感器属于超声传感器中电声型的一种。探头由压电晶片、楔块、接头等组成，是超声检测中最常用的实现电能和声能相互转换的一种传感器件，是超声波检测装置的重要组成部分。
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fXX学院
物理系
201X届
电子信息工程专业
毕业设计
传感器的主要组成部分是压电晶片。当压电晶片受发射电脉冲激励后产生振动，即可发射声脉冲，是逆压电效应。当超声波作用于晶片时，晶片受迫振动引起的形变可转换成相应的电信号，是正压电效应。前者用于超声波的发射，后者即为超声波的接收。超声波传感器一般采用双压电陶瓷晶片制成。这种超声传感器需要的压电材料较少，价格低廉，且非常适用于气体和液体介质中5。在压电陶瓷上加有大小和方向不断变化的交流电压时，根据压电效应，就会使压电陶r