1. 研究目的与意义
随着计算机技术的飞速发展，芯片价格日益降低，可靠性稳步提升，同时，用新技术来给我们的生活带来的便利更是数不胜数，超声波测距就是其中之一，（距离是表示两坐标之间距离的物理量，是生活中比较重要的物理性质之一），超声波作为一种便捷的无线测距手段，有效的避免了人员与危险测距环境的接触，因为在日常生活和工业生产现场中，经常会遇到一些需要非接触测距场所，如带腐蚀的液体，强电强磁干扰，有毒环境等恶劣条件，因此它的设计具有一定价值意义。
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，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。
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达到工业实用的要求。
2. 课题关键问题和重难点
本课题设计的是基于单片机的超声波测距系统具有以下关键问题：（1）元器件的选择问题包括单片机选择，超声波传感器选型，温度传感器选型，在满足性能指标的前提下要具备良好的性价比。
（2）电路的设计问题硬件系统由脉冲发射电路,接收电路,温度补偿电路，LED动态显示和相应的控制电路组成；软件部分采用单片机C语言程序编程,主要由键盘扫描,定时器/计数器初始化,超声波发射子程序,中断服务子程序和LED动态显示子程序构成。
（3）调试电路与性能指标测试问题对系统进行温度设置以验证温度补偿系统是否正常运行，对超声波收发模块进行测试，验证超声波收发模块是否能有效控制脉冲发射及接收系统的运行。
3. 国内外研究现状（文献综述）
本次毕业设计的主题是基于单片机的超声波测距系统的设计，人类的视觉是一种生物传感器，用来感知和探测使用者路径上的障碍物。
视力受损的人需要一个像白手杖一样的辅助装置来探测他们行进中的物体。
但是，使用白手杖变得单调乏味，如果白手杖没有检测到障碍物，使用者很容易发生事故。
4. 研究方案
本设计实现的是超声波测距系统，使用超声波传感器实时近距离测量，由硬件系统和软件系统组成。
【1】：硬件系统：超声波发射电路和接收电路、温度检测电路、键盘和显示接口电路和 LED 显示电路等部分（采用51单片机，超声波传感器HC-SR04为测距元件、温度传感器 DS18B20 为测温元件，LCD1602液晶屏为显示器件）；1.超声波发射电路：由 2 个三极管、环形磁芯变压器、发射超声换能器组成，本系统的超声波传感器采用 UCM40 压电陶瓷传感器。
由于单片机端口产生的方波信号太弱，需放大该信号，超声波传感器在放大信号的驱动下，发射超声波脉冲。
5. 工作计划
第1周阅读外文文献，将其翻译成中文并上传系统；了解国内外相关研究成果、相关行业发展进程、当下所面对的问题，以及未来的发展趋势，完成开题报告初稿；第2周修改开题报告，完成开题报告终稿并上传系统；第3周复习电路、单片机、C语言等科目，查询相关资料，完成基于单片机的超声波测距系统的功能、电路模块的总体设计和规划；第4周按超声波测距系统的设计要求对测距系统进行系统电路模块的设计；第5周查阅相关资料和设计手册，并结合相关硬件，完成系统电路模块的验证；第6周按超声波测距系统的设计要求对测距系统进行系统软件程序的设计；第7周查阅相关资料和设计手册，并结合相关硬件，完成软件功能的验证；第8周整理文档，并对软硬件功能进行系统的整合；第9周查阅相关文献资料，下载仿真软件，进行系统的测试和验证； 第10周 进行仿真研究，收集系统的实验数据；第11周 规整毕设资料，撰写论文；第12周 完善论文，彻底解决撰论文中不正确的、疑惑的问题，修改完毕并提交论文；第13周 整理资料，准备答辩；第14周 答辩完成；毕设结束。
