学生姓名

专业

机电一体化

班级

学号

题    目

多功能无线测量仪的设计与制作

指导教师

单丹

职称

讲师

学   位

硕士

题目类别

□ 工程设计        □ 基础研究       ■应用研究       □ 其它

【课题的内容与要求】

本毕业设计是以AT89C51单片机为控制核心，重点介绍了该系统的硬件电路设计和软件编程设计思路，通过软件消除环境温度的变化对超声波传播速度的影响，该多功能无线测量仪可在300cm的有效范围内测定距离并通过数码管显示出来，还可以测量出当前的温度。经反复测试测量误差不大于2cm，可以实现对目标的非接触式无线测量。

【前言】

随着社会的发展，人们对距离或长度、温度测量的要求越来越高。超声波测距、测温由于其能进行非接触和相对较高的精度，越来越被人们所重视。本设计的超声波测距仪、测温仪，可以对不同距离、温度进行测试，并可以进行详尽的误差分析。对本设计的研究与设计，还能进一步提高自身的电路设计水平，深入对单片机的理解和应用。因此研究超声波测距系统的原理有着很大的现实意义。

【方案的比较与评价】

我们知道，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。利用超声波检测距离，设计比较方便，计算处理也较简单，并且在测量精度方面也能达到日常使用的要求。

超声波发生器一般分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等，它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前在近距离测量方面较为常用的是压电式超声波换能器。我们根据设计要求并综合各方面因素，决定采用AT89C51单片机作为主控制器，通过4组独立的按键分别实现长度、面积体积、温度以及时间的测量，用动态扫描法实现LED数字显示，超声波驱动信号用单片机的定时器完成，

【预期的效果及指标】

我们设计的多功能无线测量仪，测距器可测量范围为0. 30～3.50 m，实验中对测量范围0.5～2.50 m内的平面物体做了多次测试，测距器的最大误差不超过1 cm，重复一致性很好。并且能够显示当前的温度值，温度精度为0.5℃

【进度安排】

2011年9月6日 -   2011年9月18日 选题、调研、收集资料

2011年9月28日 -  2011年10月14日 论证、开题

2011年10月16日 -  2011年11月10日 设计（写作初稿）

2011年11月15日 -  2011年12月2日 修改、定稿、打印

【参考文献】

[1]方大千.实用电子控制电路.国防工业出版社.2001.09

[2]付家才.电子工程实践技术.化学工业出版社.2003.01

[3]全国大学生电子设计竞赛获奖作品选（2001）. 北京理工大学出版社.2002.01

[4]电子报.2001年合订本.2002.02

[5]邱关源.电路.高等教育出版社.2000.04

[6]康华光.电子技术基础（模拟部分）.高等教育出版社.2000.03

[7]康华光.电子技术基础（数字部分）.高等教育出版社.2000.01

[8]夏路易.电路原理图与电路板设计教程.北京希望电子出版社.2003.05

[9]张永瑞.电子测量技术基础.西安电子科技大学出版社.2001.02

[10]藤井信生（日本）.薛培鼎、催东印（翻译）.电子实用手册.机械工业出版社.2007.07第一版

[11]电子电路图网（http://www.cndzz.com/down/soft/60120.htm）

[12]电子制作实训网（http：//www.oldzhang.com）

[13]电子制作天地（http：//www.dzdiy.com）

【指导教师意见】（有针对性地说明选题意义及工作安排是否恰当等）

该毕业设计选题难度适中，工程量适中，设计新颖，进度安排恰当。经过从选题、查阅资料、制定方案、电路设计、电路制作、系统调试与运行这几个过程，让学生能够独立完成现硬件电路的设计制作以及C语言程序的编写，并对设计出的产品进行检测和调试，培养学生从中发现问题解决问题的能力，并能够熟练的对keil软件进行操作。从题目难度、深度、广度；从学生自身的知识层次、素质等多个方面综合考虑，同意开题。

■同意提交开题论证     □修改后提交         □不同意提交（请说明理由）

指导教师签章：                       2011年 10月 8日