设计及论文主要内容

本设计从超声波传感器的原理和特性出发，对超声波发射电路和接收电路以及数据显示部分进行了比较详尽的分析，并且简单介绍了超声换能器等背景知识。利用结构化设计的基本思路进行系统的设计。

论文内容安排如下：第二章介绍了设计所需的专业背景知识；第三章对系统进行了总体设计并比较各种方案的可行性；第四章介绍最终设计方案硬件电路的实现；第五章详细介绍系统软件实现方法即程序算法；第六章通过系统调试过程和结果，解析了系统的误差来源及减小误差的方法。

本系统采用自动增益放大电路来解决这一问题，以满足整形电路的要求。AGC电路就是使放大电路的增益自动地随信号强度而调整的自动控制方法。对远距离物体，采用大放大倍数，对近距离物体，采用小放大倍数。该电路的基本部件是AGC检波器和低通平滑滤波器。放大电路的输出信号Uo经检波并经滤波器滤除低频调制分量和噪声后，产生用以控制增益受控放大器的电压Uc。当输入信号Ui增大时，Uo和Uc亦随之增大，Uc 增大使放大电路的增益下降，从而使输出信号的变化量显著小于输入信号的变化量，达到自动增益控制的目的。

本设计通过AGC电路需要使放大倍数到达1000倍（60dB），并且使用AGC电路不仅使回波信号增益更符合要求，而且能够使接收到的信号幅度保持稳定。

本设计中需要对单片机，发射电路以及接收电路供电，并且三部分的需要的工作电压都是5V，所以本系统采用三端稳压器LM7805提供系统所需电源。LM7805的典型接法见图4-1。这是LM7805资料文档里面常见的接线方法。其中，J1第一引脚接入真正的电源Vin，通常为12V-37V。第二引脚是输入和输出的公共端COM，通常接地。第三引脚输出系统所需的直流稳压电VCC，此处为5V。

本系统以单片机控制为核心，结合硬件电路实现了系统超声测距，同时兼具显示功能。系统软件采用模块化编程思想，结构清晰、逻辑功能较强。在系统中，采用了一些硬件抗干扰措施，提高了整个系统的可靠性。本系统结构简单实用，性价比较高。