实验报告——激光模式的测量
实验报告——激光模式
M 2的测量
实验时间：2017.03.02 晚上
一、实验目的
激光光束传输质量因子M 2是一种全新的描述激光光束质量的参数。本实验介绍了M2
的物理概念、物理意义、特点及测量方法。并对下面三个方面进行了解。
2
1）了解M 2的定义；
2
2）了解M 2实验原理；
2
3）了解M 2的测试过程；
二、实验原理
2
（一）、M 2的定义
2
目前国际上普遍将“光束衍射倍率因子M 2”作为衡量激光光束空域质量的参量。它的一般定义为：
M 2
实际光束的束腰半径与远场发散角的乘积
M基模高斯光束的束腰半径与远场发散角的乘积
（二）、M 2的物理意义如图 1 所示，对于基模的高斯光束
02（2）
式中0 是基模光束束腰半径，是基模光束的远场发散角。根据定义式（1）可知对于实际光束有W0M 20，即
式中W0 代表实际光束的束腰半径，代表实际光束的远场发散角。
图 2 无像差透镜对束腰和发散角的变换
面我们根据“束腰的束宽和远场发散角的乘积不变原理”对M 2进行推导。
1）
M2
4
2W0 （3）
W
d 0 d 0 const ( 4)
式（ 4
）可由量子力学的测不准原理来解释：在束腰处光子的位置不确定度是
4
根据测不准关系： X P
h （7）
对一般光束束腰处有： X D 0 P x h
代入方程 （7）有
D 0
( 8)
定义光束质量因子 M 2
为： M 2 D 0
D 0 1（ 9）
d 0
4 0
又因为实际光束的截面常常不是圆形的， 即光束的光强分布不是对称的或存在像散时， 光束 质量应用两个参数来描述：
D
0x x
(10)
D
0 y y
2 2
4
M x 2 、 M y 2 是分别表示 X 方向和 Y 方向的光束质量因子。考虑到
是单模高斯光束的衍
x y
D 0
2
射极限， M 2
的物理意义也可理解为衍射极限倍数。
（三）、 M 2
因子的特点
以M 2
因子表征光束质量有几个显著的优点：
首先： M 2
因子能够确定和度量多模光束的质量。 工业上应用的大功率激光器， 如大多数千
C mn 是相对振幅系数， m 、n 是模的阶数，厄米 —高斯混合模光强空间分布可表示为：
小值是单模高斯光束束腰束宽 d 0 ；光子的横向不确定度是 P x ,在近轴近似条件下
h
sin
5）
式中 h 为普朗克常数， 最小值是单模高斯光束远场发散角
M x 2 M y 2
瓦级 CO 2 激光器输出厄米 ---高斯混合模光束， 并且在高阶模产生振荡， 束质量因子 M 2 是各个模相对强度的加权平均。
2
（2m 1）C mn 2
mn
（2n 1）C mn
mn
这种混合模光束的光 M x 2
M y 2
(11)
22
利用双曲线渐近线夹角公式，求出衍射角，进而求得
M
2.
I mn X,Y,Z
W I m 2n ((0Z ))
H m 2 (X )H n 2(Y)exp( 2
X
W 2 (Z Y )
) (12)
H m (X) 、 H n (Y) 是厄米多项式，各阶模的
光强分布有相同的高斯因 因而也有相同的
瑞利距离 Z R 和波面曲率半径 R 。
” ，它与多模光束有这样的关系 在激
光的
d 是同一位置多模光束的腰斑直径 D 的
1M
，并且
如图 3 所示： D Md ； D 0 Md 0 ；
2
因此，在多模光束引入“嵌入高斯光束”后， M 因子同样可以理解为多模光束远场发散角
1
M
与衍射极限 之比即衍射极限倍数。
M
2
其次， M 2
因子能描述多模光束的传播特性。光束的传播方程、波面曲率半径、复曲率半 径，以及通过近轴光学系统传播的 ABCD 矩阵等都具有高斯光束的类似表达式。 三)、 M 2
的测量 光束呈双曲线型：
W(Z) 是光束半宽， 子，传播相同的距离后
光束发散程度相同， 可以设想在多模光束中构造一个“嵌入高斯光束 传播方向上，任意位置 Z 处其腰斑直径 具有相同的束腰位置和瑞利距离
多模光束的衍射极限 4 4
D 0
Md 0
1
(13)
M
W 2 Z W 02 1
Z Z 0
Z
M 2
22
w 0 W 0
22进行数据拟合，算出W0和Z0。
利用双曲线渐近线夹角公式，求出衍射角，进而求得M2.
三、实验装置
1）氦氖激光器；波长632.8nm
2）Ls-2000 激光器光束分析仪；
①基本系统：Ls-2000 专用图像采集卡及专用软件包；
②图像探测器（CCD）；
③电脑；
④光学暗箱（光路图如下）。
四、实验内容
1）了解测量M 2的光路；
2）测量像方不同位置的光束束束宽直径；
3）计算物方束腰直径，束腰位置；
2
4）计算M 2；
五、实验步骤
1、调节激光器，使得激光能够通过实验盒上的两个小孔，并在远处的白纸上，形成夫琅禾费圆孔衍射的圆形条纹光斑。，此时光线准直的打在光栅中央。
2、调节光路，使通过反射镜反射一束高级次衍射光，并使反射光线与CCD接收区共轴。
3、单击图标，打开软件，打卡CCD镜头盖，单击应能看见实时变化的激光光斑花样，移动CCD，在导轨任何位置上应都能看到光斑；
4、将CCD远离透镜，固定，观察光斑花样。当确定要保留光斑花样后，在图像的空白区域
内双击；再单击，在左侧任意空白区域内双击，显示激光的3D 光斑花样效果图；单击任选意空白区域双击，显示X 轴和Y轴的光强曲线，计算机将自动定位“光心” ；
5、单击，在剩下的空白区域内双击，显示光束的一些分析参数；
6、截图保存实验数据，并记录此时CCD的位置；
7、将CCD 移动到另一位置，重复七次。
8、通过数据拟合，确定光束的形状曲线；
9、找出像方焦平面的束腰直径，算出物方发散角；
Z=1750 的这组数据并不正确，应该是测量误差导致的，故舍
去。 软件进行数据拟合 ---拟合参数： W 0 x 、 W 0 y ---像方束腰半径，
X 方向拟合结果 W 0x ==2.18mm ； X 0 ==1715.76mm 。
a 2.18255
X 方向的衍射角： x 2arctan 2arctan 0.0479 b 91.18734
2
X 方向的 M x 2
D 0x x 2W 0x x 259.3054
44
六、实验结果 得到的七组数据如下：
经拟合发现。
用
“ origin ”
X 0 、 Y 0 ---像方束
2
y
4
4
y
D 0y y
Y 方向拟合结果 W 0 y ==1.803mm ； Y 0 ==1704.6mm
Y 方向的 M 2W 0y y 197.3308
Y 方向的衍射
角：
a 1.803
2arctan 2arctan 0.0441 b 81.77295
激光脉冲测距实验报告讲解
激光脉冲测距
1 目录 一工作原理 (3) （1）测距仪工作原理 (3) （2）激光脉冲测距仪光学原理结构 (3) （3）测距仪的大致结构组成 (4) （4）主要的工作过程 (4) （5）激光脉冲发射、接收电路板组成及工作原理 (5) 二激光脉冲测距的应用领域 (5) 三关键问题及解决方法 (6) （1）优点 (6) （2）问题及解决方案 (7) 2 一工作原理 （1）测距仪工作原理 现在就脉测距仪冲激光测距简要叙述其工作原理。简单地讲，脉冲法测距的过程是这样的：测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收，测距仪同时记录激光往返的时间t，光速c 和往返时间t 的乘积的一半，就是测距仪和被测量物体之间的距离。一般一个典型的激光测距系统应具备以下四个模块：激光发射模块；激光接收模块；距离计算与显示模块；激光准直与聚焦模块，如图2-1 所示。系统工作时，由发射单元发出一束激光，到达待测目标物后漫
反射回来，经接收单元接收、放大、整形后到距离计算单元计算完毕后显示目标物距离。在测距点向被测目标发射一束强窄激光脉冲，光脉冲传输到目标上以后，其中一小部分激光反射回测距点被测距系统光功能接收器所接受。假定光脉冲在发射点与目标间来回一次所经历的时间间隔为t，那么被测目标的距离 D 为：式中：c 为激光在大气中的传播速度；D 为待测距离；t 为激光在待测距离上的往返时间。 R=C*T/2 (公式1) 图一脉冲激光测距系统原理框图激光脉冲测距仪光学原理结构2（） 3
图二）测距仪的大致结构组成（3 时钟脉冲门控电路、脉冲激光测距仪主要由脉冲激光发射系统、光电接收系统、 振荡器以及计数显示电路组成4）主要的工作过程（其工作过程大致如下：首先接通电源，复原电路给出复原信号，使整机复原，准备进行测量；同时触发脉冲激光发生器，产生激光脉冲。该激光脉冲有一小部分能量由参考信号取样器直接送到接收系统，作为计时的起始点。大部分光脉冲能量射向待测目标，由目标反射回测距仪的光脉冲能量被接收系统接收，这就是回波信号。参考信号和回波信号先后由光电探测器转换成为电脉冲，并加以放大和整形。整形后的参考信号能触发器翻转，控制计数器开始对晶格振荡器发出的时钟脉冲进行计数。整形后的回波信号使触发器的输出翻转无效，从而使计数器停实验装置实止工作。这样，根据计数器的输出即可计算出待测目标的距离。三单片机开放板和激光脉冲发射、接收电路验装置包括“”“”。 4 （5）激光脉冲发射、接收电路板组成及工作原理 激光脉冲发射/接收电路板原理框图如图2.3所示。图中EPM3032为CPLD；MAX3656为激光驱动器；MAX3747为限幅放大器；T22为单端信号到差分信号转换芯片；T23为差分信号到单端信号转换芯片；LD为半导体激光器；PD为光电探测器。板子上端的EPM3032被编程为脉冲发生器，输出重复频率为1KHz，脉冲宽度为48ns的电脉冲信号。此信号经MAX3656放大后驱动LD发光。板子下端的EPM3032被编程为计数器，对125MHz晶振进行计数。其计数的开门信号来自上端的TX信号，关门信号来自PD的输出。计数器的计数结果采用12 位二进制数据输出，对应的时间范围为0~32.7?s。 二激光脉冲测距的应用领域 激光测距仪一般采用两种方式来测量距离:脉冲法和相位法.脉冲法测距的过程是这样的:测距仪发射出的激光经被测量物体的反射后又被测距仪接收.测距仪同时记录激光往返的时间.光速和往返时间的乘积的一半.就是测距仪和被测量物体之间的距离.脉冲法测量距离的精度是一般是在+/-1米左右.另外.此类测距仪的测量盲区一般是15米左右。 激光测距仪已经被广泛应用于以下领域:电力.水利.通讯.环境.建筑.地质.警务.消防.爆破.航海.铁路.反恐/军事.农业.林业.房地产.休闲/户外运动等。 由于激光在亮度、方向性、单色性以及相干性等方面都有不俗的特点，它一出现就吸引了众多科学工作者的目光，并被迅速地被应用在工业生产方面、国防军工方面、房地产业、各级科研机构、工程、防盗安全等各个行业各个领域：激光焊接、激光切割、激光打孔（包括斜孔、异孔、膏药打孔、水松纸打孔、钢板打孔、包装印刷打孔等）、激光淬火、激光热处理、激光打标、玻璃内雕、激光微调、激光光刻、激光制膜、激光薄膜加工、激光封装、激光修复电路、激光布线技术、激光清洗等。有关于激光的研究与生产制造也如火如荼地开展了起来。 5
基于单片机的超声波测距系统设计实验报告 - 重
指导教师评定成绩： 审定成绩： 自动化学院 计算机控制技术课程设计报告设计题目：基于单片机的超声波测距系统设计 单位（二级学院）： 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导教师： 负责项目： 设计时间：二〇一四年五月 自动化学院制
目录 一、设计题目 (1) 基于51单片机的超声波测距系统设计 (1) 设计要求 (1) 摘要 (2) 二、设计报告正文 (3) 2.1 超声波测距原理 (3) 2.2系统总体方案设计 (4) 2.3主要元件选型及其结构 (5) 2.4硬件实现及单元电路设计 (9) 2.5系统的软件设计 (13) 三、设计总结 (17) 四、参考文献 (17) 五、附录 (18) 附录一：总体电路图 (18) 附录二：系统源代码 (18)
一、设计题目 基于51单片机的超声波测距系统设计 设计要求 1、以51系列单片机为核心，控制超声波测距系统； 2、测量范围为：2cm~4m，测量精度：1cm； 3、通过键盘电路设置报警距离，测出的距离通过显示电路显示出来； 4、当所测距离小于报警距离时，声光报警装置报警加以提示； 5、设计出相应的电子电路和控制软件流程及源代码，并制作实物。
摘要 超声波具有传播距离远、能量耗散少、指向性强等特点，在实际应用中常利用这些特点进行距离测量。超声波测距具有非接触式、测量快速、计算简单、应用性强的特点，在汽车倒车雷达系统、液位测量等方面应用广泛。本次课设利用超声波传播中距离与时间的关系为基本原理，以STC89C52单片机为核心进行控制及数据处理，通过外围电源、显示、键盘、声光报警等电路实现系统供电、测距显示、报警值设置及报警提示的功能。软件部分采用了模块化的设计，由系统主程序及各功能部分的子程序组成。超声波回波信号输入单片机，经单片机综合分析处理后实现其预定功能。 关键词：STC89C52单片机； HC-SR04；超声波测距
建筑工程测量实验报告
江西理工大学建筑工程测量 实验报告 专业建筑学 年级13级 班级**** 学号**** 姓名**** 2015年月日
目录 第一部分实验项目内容及要求第二部分实验报告 第三部分实验心得体会和建议
第一部分实验项目内容及要求
第二部分实验报告 实验报告一 日期2015.10.10 班组第六组学号*号姓名**** ㈠完成下列填空 1.安置仪器后，转动三个脚螺旋使圆水准器气泡居中，转动 目镜对光螺旋看清十字丝，通过镜筒上方的缺口和准星瞄准水准尺，转动水平微动螺旋精确照准水准尺，转动物镜对光螺旋进行对光消除视差，转动微倾螺旋使符合水准器气泡居中，最后读数。 2.消除视差的步骤是转动目镜对光螺旋使十字丝清晰，再转动 物镜对光螺旋使水准尺的分划像清晰。 ㈡实验记录和计算 1.记录水准尺上读数填入表2-1-1中。
表2-1-1 2.计算(基于黑红面读数的平均值) ⑴A点比C点低0.199 m。 ⑵B点比D点高0.388 m。 ⑶C点比E点高0.154 m。 ⑷假设C点的高程H C=158.936 m，求A点、B点、C点、D点、E点的高程，即：A A= 158.737 m，H B= 159.070 m，H C= 158.936m，H D= 158.682 m，H E= 158.782 m，水准仪的视线高程 H I= 160.458 m。 ㈢出图2-1-1中水准仪各部件的名称
图2-1-1 1）目镜对光螺旋；2）望远镜； 3）水准管；4）水平微动螺旋； 5）圆水准器；6）校正螺旋； 7）水平制动螺旋；8）准星； 9）脚螺旋；10）微倾螺旋； 11）水平微动螺旋；12）物镜对光螺旋； 13）缺口；14）三脚架。 实验报告二水准测量 日期2015.10.10 班组第六组学号*号姓名*** ㈠水准测量的外业记录及其高程计算 实验数据记入表2-2-1，进行高程的计算，并进行验算，以确保各项计算准确无误。 表2-2-1 水准测量的外业记录及其高程计算
桂林理工大学工程测量学常考试题
第一章 1.工程测量学定义： 定义1. 研究各种工程在规划设计、施工建设和运营管理阶段进行测量工作的学科.( 大众化易于理解) 定义2.研究工程、工业和城市建设以及资源开发各个阶段所进行的地形和有关信息的采和处理、施工放样、设备安装、变形监测分析和预测等的理论、方法和技术，以及对测量和有关的信息进行管理和使用的学科。(更具体、准确、范围更大) 定义3.工程测量学是研究地球空间(地面、地下、水下、空中)中具体几何实体的测量描绘抽象几何实体的测设实现的理论方法和技术的一门应用性学科.( 更加概括、抽象、严密和科学) （1）工程测量学主要包括以工程建筑为对象的工程测量和以机器设备为对象的工业测量两大部分。 （2）工程测量学按工程建设阶段划分其主要内容有哪些？ 答：工程测量按工程建设的规划设计、施工建设和运营管理三个阶段分为“工程勘测”、“施工测量”和“安全监测”，这三个阶段对测绘工作有不同的要求。 2.简述工程测量学的主要内容 1）地形图测绘(测图) 2）工程控制网布设(布网) 3）施工放样技术和方法(放样) 4）工程的变形监测分析和预报(监测) 5）工程测量的仪器(仪器) 6)工程测量学中的误差及测量平差理论(数据处理) 7)大型精密设备的安装和调试测量，工业生产过程的质量检测和控制 8)工程信息系统的建立与应用 3. 工程测量的通用仪器：水准仪、经纬仪、陀螺经纬仪、全站仪和GPS接收机 用途：测方向、角度、距离、高差、坐标差等几何量。 4.专用仪器：机械式、光电式及光机电（子）多传感器集成式仪器或测量系统。 主要特点是：高精度、自动化、遥测和持续观测 基准线测量或准直测量仪器：有正锤、倒锤及垂线观测仪、引张线仪、各种激光准直仪、铅直仪（向下、向上）、自准直仪以及尼龙丝或金属丝准直测量系统等。 5工程建设规划设计阶段的测量工作有哪些？ 主要是提供各种比例尺的地形图，另外还要为工程，水文地质勘探以及水文测验等进行测量。对于重要的工程区的稳定性监测。 6工程建设施工建设阶段的测量工作有哪些？ 建立施工控制网，工程建筑物定线放样，施工质量控制，工程竣工测量、变形观测以及设备的安装测量等。 7工程建设运营管理阶段的测量工作有哪些？ 工程建筑物的变形观测-。建立工程进管理、维护信息系统。 第二章
光电探测技术实验报告
光电探测技术实验报告 班级：08050341X 学号：28 姓名：宫鑫
实验一光敏电阻特性实验 实验原理: 光敏电阻又称为光导管,是一种均质的半导体光电器件,其结构如图(1)所示。由于半导体在光照的作用下,电导率的变化只限于表面薄层,因此将掺杂的半导体薄膜沉积在绝缘体表面就制成了光敏电阻，不同材料制成的光敏电阻具有不同的光谱特性。光敏电阻采用梳状结构是由于在间距很近的电阻之间有可能采用大的灵敏面积,提高灵敏度。 实验所需部件: 稳压电源、光敏电阻、负载电阻（选配单元）、电压表、 各种光源、遮光罩、激光器、光照度计（由用户选配） 实验步骤: 1、测试光敏电阻的暗电阻、亮电阻、光电阻 观察光敏电阻的结构,用遮光罩将光敏电阻完全掩 盖,用万用表测得的电阻值为暗电阻 R暗,移开遮光罩，在环境光照下测得的光敏电阻的 阻值为亮电阻，暗电阻与亮电阻之差为光电阻，光 电阻越大，则灵敏度越高。 在光电器件模板的试件插座上接入另一光敏电阻， 试作性能比较分析。 2、光敏电阻的暗电流、亮电流、光电流 按照图(3)接线，电源可从+2~+8V间选用，分别在暗光和正常环境光照下测出输出电压V暗和V亮则暗电流L暗=V暗/R L,亮电流L亮=V亮/R L，亮电流与暗电流之差称为光电流，光电流越大则灵敏度越高。 分别测出两种光敏电阻的亮电流，并做性能比较。 图（2）几种光敏电阻的光谱特性 3、伏安特性: 光敏电阻两端所加的电压与光电流之间的关系。 按照图(3)分别测得偏压为2V、4V、6V、8V、10V、12V时的光电流，并尝试高照射光源的光强，测得给定偏压时光强度的提高与光电流增大的情况。将所测得的结果填入表格并作出V/I曲线。 注意事项: 实验时请注意不要超过光电阻的最大耗散功率P MAX, P MAX=LV。光源照射时灯胆及灯杯温度均很高，请勿用手触摸，以免烫伤。实验时各种不同波长的光源的获取也可以采用在仪器上的光源灯泡前加装各色滤色片的办法，同时也须考虑到环境光照的影响。
超声波测距仪硬件电路的设计
超声波测距仪电路设计实验报告 轮机系楼宇071 周钰泉2007212117 实验目的：了解超声波测距仪的原理，掌握焊接方法，掌握电路串接方法，熟悉电路元件。 实验设备及器材：电烙铁，锡线，电路元件 实验步骤：1,学习keil软件编写程序2、焊接电路板3、运行调试 超声波测距程序： #include
unsigned char i; sbit ST=P3^0; sbit OE=P3^1; sbit EOC=P3^4; sbit CLK=P3^5; sbit M1=P3^6; sbit M2=P3^7; sbit SPK=P2^6; sbit LA=P3^3; sbit LB=P3^2; sbit LC=P2^7; sbit K1=P2^4; sbit K2=P2^5; bit wd; bit yw; bit shuid; bit shuig; unsigned int cnta; unsigned int cntb; bit alarmflag; void delay10ms(void) { unsigned char i,j; for(i=20;i>0;i--) for(j=248;j>0;j--); } void main(void) { M1=0; M2=0; yw=1; wd=0; SPK=0; ST=0; OE=0; TMOD=0x12; TH0=0x216; TL0=0x216; TH1=(65536-500)/256; TL1=(65536-500)%256; TR1=1; TR0=1; ET0=1; ET1=1; EA=1; ST=1; ST=0; while(1) { if(K1==0) { delay10ms(); if(K1==0) { yw=1; wd=0; } } else if(K2==0) { delay10ms(); if(K2==0) { wd=1; yw=0; } } else if(LC==1) { delay10ms(); if(LC==1) { M1=0; M2=1; temp1=13; shuid=0; shuig=1; LB=0; } } else if((LC==0) && (LB==1)) { delay10ms(); if((LC==0) && (LB==1)) { M1=0; M2=0; temp1=12; shuig=0; shuid=0; LB=0; }
《建筑工程测量》期末考试试卷及答案
×××学校2012---2013第一学期期末考试试卷班级：课程名称：建筑施工测量 一、填空题（每空1分，共20分）1、测量工作的实质是确定的位置。 2、在测量直角坐标系中，y轴表示方向。 3、确定地面点位的3个基本要素是水平距离、、。 4、水准测量时，地面点之间的高差等于后视读数前视读数。 5、水准路线的布设形式通常有、、。 6、经纬仪的使用主要包括、、瞄准和读数四项操作步骤。 7、导线测量的外业工作有、、、。 8、建筑物沉降观测的主要观测、建筑物观测和建筑物裂缝观测等。 9、建筑物主体施工测量的任务是将建筑物的和标高正确的向上引测。 10、点的平面位置测设方法有、、和距离交会法。 二、单项选择题（每题2分，共20分） 1、测量的基准面与准线分别是（）。 A、水准面，铅垂线 B、大地水准面，水平线 C、水平面，铅垂线 D、大地水准面，铅垂线 2、独立平面直角坐标系中的原点一般设在（）。 Ａ、测区东北角Ｂ、测区东南角Ｃ、测区西南角D、测区西北角 3、测量工作的主要目的是确定（）。 Ａ、点的坐标和角度Ｂ、点的距离和角度Ｃ、点的坐标和高程D、点的距离和高程 4、水准测量时,由于尺竖立不直,该读数值比正确读数( )。 Ａ、大Ｂ、小C、可能大，也可能小D、相同 5、当经纬仪的望远镜上下转动时，竖直度盘（）。 Ａ、与望远镜一起转动Ｂ、与望远镜相对运动Ｃ、不动D、不能确定 6、经纬仪可以测量（）。 A、磁方位角 B、水平角和磁方位角 C、磁偏角 D、水平角和竖直角 7、某段距离测量中，测得往测距离为48.000m，返测为48.016，则相对误差为（）。Ａ、1/2000 Ｂ、1/3000 Ｃ、1/5000 D、1/10000 8、某直线的方位角与该直线的反方位角相差（）。 Ａ、90°Ｂ、180°Ｃ、270°D、360° 第1页 9、在距离丈量中，衡量其丈量精度的标准是（）。 Ａ、相对误差Ｂ、中误差Ｃ、往返误差D、真误差 10、等高线的密疏与地形之间有以下关系（）。
超声波测距实验报告
电子信息系统综合设计报告 超声波测距仪
目录 摘要 (3) 第一章绪论 (3) 1.1 设计要求 (3) 1.2 理论基础 (3) 1.3 系统概述 (4) 第二章方案论证 (4) 2.1 系统控制模块 (5) 2.2距离测量模块 (5) 2.3 温度测量模块 (5) 2.4 实时显示模块 (5) 2.5 蜂鸣报警模块 (6) 第三章硬件电路设计 (6) 3.1 超声波收发电路 (6) 3.2 温度测量电路 (7) 3.3 显示电路 (8) 3.4 蜂鸣器报警电路 (9) 第四章软件设计 (10) 第五章调试过程中遇到的问题及解决 (11) 5.1 画PCB及制作 (11) 5.2 焊接问题及解决 (11) 5.3 软件调试 (11) 实验总结 (13) 附件 (14) 元器件清单 (14) HC-SR04超声波测距模块说明书 (15) 电路原理图 (17) PCB图 (17) 程序 (18)
摘要 该系统是一个以单片机技术为核心,实现实时测量并显示距离的超声波测距系统。系统主要由超声波收发模块、温度补偿电路、LED显示电路、CPU处理电路、蜂鸣器报警电路等5部分组成。系统测量距离的原理是先通过单片机发出40KHz 方波串，然后检测超声波接收端是否接收到遇到障碍物反射的回波，同时测温装置检测环境温度。单片机利用收到回波所用的时间和温度补偿得到的声速计算出距离，显示当前距离与温度，按照不同阈值进行蜂鸣报警。由于超声波检测具有迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制的特点，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此在生产生活中得到广泛的应用，例如超声波探伤、液位测量、汽车倒车雷达等。 关键词：超声波测距温度测量单片机 LED数码管显示蜂鸣报警 第一章绪论 1.1设计要求 设计一个超声波测距仪，实现以下功能： (1)测量距离要求不低于2米； (2)测量精度±1cm； （3）超限蜂鸣器或语音报警。 1.2理论基础 一、超声波传感器基础知识 超声波传感器是利用晶体的压电效应和电致伸缩效应，将机械能与电能相互转换，并利用波的特性，实现对各种参量的测量。 超声波的传播速度与介质的密度和弹性特性有关，与环境条件也有关： 在气体中，超声波的传播速度与气体种类、压力及温度有关，在空气中传播速度为C=331.5+0.607t/0C (m/s) 式中，t为环境温度，单位为0C. 二、压电式超声波发生器原理 压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。它有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接收器了。 三、超声波测距原理 由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在空气中传播的距离较远，因而超声波
PLC超声波测距实验报告082039140程稳
利用plc的高速计数模块进行超声波测距实验 ―――――微型控制计算机暑期设计实验报告 082039140程稳 利用51单片机来驱动超声波模块测距，是一件很容易的事，只需要结合定时中断和外部中断，利用12M或更高的晶振频率即可精确获取从发射到接收到超声波之间的时间，平均1ms对应 3.4cm的行程，本GE比赛设计需要物位测量的最大距离是30cm,即需要30*2/3.4=17.64ms,而GE PAC RX3i的PME软件梯形图程序得扫描周期2ms以上，就算是最快的定时节点也有1ms,所以若直接用PLC的普通离散量输入模块IC694MDL654输入节点来测量接收到超声波回波的时间的误差为1ms,误差距离3.4/2=1.7cm,结果自然不理想，更严重的问题在于PLC该模块无硬件中断响应功能，是不能测电平宽度的。总之PLC的IO口工作在低速模式下是难以胜任高速测量任务的，但可喜的是GE PLC 的高速计数模块HSC304能处理2MHZ的信号，但仍无硬件中断功能。于是想能否干脆把单片机测出的电平时间数据通过串口发送给PLC，我也试着这样连线测试，不过PLC串口的使用不像单片机这么简单，没有相关资料，PLC内部寄存器找不到PLC从单片机接收的数据。于是仍决定放弃此方案，回到高速计数模块。再认真阅读此模块配置信息和实验调试后，发现其可以测量出外部信号频率，于是想既然PLC无法直接测电平宽度，那干嘛不测量频率，有了频率自然有周期，有周期自然有电平宽度！
利用plc的高速计数模块检测超声波测距仪的信号接收端的频率，正常情况下应使用频率直接求得周期接而来计算时间，但由于实际测得这样根本很难实现，所以直接测频率，并利用示波器查看该频率的波形，并修改程序使得在所测距离变化的情况下，一周期内的低电平保持不变（高电平所持续的时间表示超声波从发出到接收到所经历的时间，低电平是延时，为了使得波形正常），然后测出频率及其所对应的距离。 以下是用虚拟示波器测出的超声波模块在不同距离测量回波接收脚电压波形：
建筑工程测量期末试题及答案课件.doc
××职业技术学院1、测量的三项基本工作是（）、距离测量和高程测 量。 2、水准路线的布设形式有（）、闭合水准路线和支水 准路线。 2015—2016 学年第一学期期末试卷 A 3、水准仪的使用包括粗平、照准、（）、读数。 4、圆曲线的三主点：曲线的起点、（）、曲线 的终点。 2014 级建筑工程管理、造价、监理专业《建筑工程测量》5、碎步测量就是测定碎部点的平面位置和（）。 6、水准测量时，后视读数a=0.544m，前视读数 b=1.288m，则 试卷总分：100 分考试时间：90 分钟高差h ab= （）。 题号一二三四五六总分 得分得分 三、判断题（每题 2 分，共20 分） 评卷人 姓名： 复核人 1、在调节水准仪圆水准器过程中，气泡移向那个方向即是该方向偏高，应 该降低该方向或升高对向。（） 得分一、单选题（每题 3 分，共18 分）2、水准测量在进行外业测量时，由于仪器本身构造原因、长期搬运 及使用、 操作方法等因素造成实测高差与理论值往往不相等，其差值为高差闭 合差。 评卷人 （） 3、水准管轴平行于视准轴是视准轴是水准仪应满足的主要条件。（） 1、测量的基准面和基准线分别为（）。4、水平角就是地面上两直线之间的夹角。（）学 号： 试 5、在安置经纬仪时，由于对中不准确，使仪器中心与测站点不在同一铅 垂 A、水准面铅垂线 B、大地水准面、水平线卷 C、水平面、铅垂线Ｄ、大地水准面、铅垂线 2、经纬仪可以测量（）。线上，称为对中误差。（） 6、控制测量分为平面控制测量和高程控制测量。（） A、磁方位角 B、水平角和磁方位角 C、磁偏角 D、水平角和竖直角7、导线坐标增量闭合差的调整方法是将闭合差反号后按导线边数平均分配 3、当测角精度要求较高时，应变换水平度盘不同位置，观测几个测回取平 （） 专业：封 均值，变换水平度盘位置的计算公式是（）。 8 0.1mm、 某种比例 尺地形图 上 所对应的 实地投影 长度，称 为该地形 图的比 线 A.90°/n B.180°/n C.270°/n D.360°/n 4、观测某水平角，左边读数为200° 23′12″，右边读数为258°36′36″， 例尺精度。（） 9、地面坡度越陡，等高线平距 越小；地面坡度越平缓，等 高线平距越大。（）则水平角值为（）。10、碎部测量中，碎部点应选在地物、地貌的特征点上。（） .
光电探测实验报告
光电探测技术 实验报告 班级：10050341 学号：05 姓名：解娴
实验一光敏电阻特性实验 一、实验目的 1.了解一些常见的光敏电阻的器件的类型； 2.了解光敏电阻的基本特性； 3.测量不同偏置电压下的光敏电阻的电压与电流，并作出V/A曲线。 二、实验原理 伏安特性显示出光敏电阻与外光电效应光电元件间的基本差别。这种差别是当增加电压时，光敏电阻的光电流没有饱和现象，因此，它的灵敏度正比于外加电压。 光敏电阻与外光电效应光电元件不同，具有非线性的光照特性。各种光敏电阻的非线性程度都是各不相同的。 大多数场合证明，各种光敏电阻均存在着分析关系。这一关系为 式中，K为比例系数；是永远小于1的分数。 光电流的增长落后于光通量的增长，即当光通量增加时，光敏电阻的积分灵敏度下降。 这样的光照特性，使得解算许多要求光电流与光强间必需保持正比关系的问题时不能利用光敏电阻。 光照的非线性特性并不是一切光敏半导体都必有的。目前已有就像真空光电管—样，它的光电流随光通量线性增大的光敏电阻的实验室试样。光敏电阻的积分灵敏度非常大，最近研究出的硒—鎘光敏电阻达到12A／lm，这比普通锑、铯真空光电管的灵敏度高120，000倍。
三、实验步骤 1、光敏电阻的暗电流、亮电流、光电流 按照图1接线，电源可从+2V～+8V间选用，分别在暗光和正常环境光照下测出输出电压V暗和V亮。则暗电流L暗=V暗/RL,亮电流L亮=V亮/RL，亮电流与暗电流之差称为光电流，光电流越大则灵敏度越高。 2、伏安特性 光敏电阻两端所加的电压与光电流之间的关系即为伏安特性。按照图1接线，分别测得偏压为2V、4V、6V、8V、10V时的光电流，并尝试高照度光源的光强，测得给定偏压时光强度的提高与光电流增大的情况。将所测得的结果 填入表格并做出V/I曲线。 图1光敏电阻的测量电路 偏压2V4V6V8V10V12V 光电阻I 四、实验数据 实验数据记录如下： 光电流： E/V246810 U/V0.090.210.320.430.56 I/uA1427.54255.270.5 暗电流：0.5uA 实验数据处理：
基于单片机的超声波测距系统实验报告
基于单片机的超声波测距系统实验报告
一、实验目的 1.了解超声波测距原理； 2.根据超声波测距原理，设计超声波测距器的硬件结构电路； 3.对设计的电路进行分析能够产生超声波，实现超声波的发送与接收，从而实现利用 超声波方法测量物体间的距离； 4.以数字的形式显示所测量的距离； 5.用蜂鸣器和发光二极管实现报警功能。 二、实验容 1.认真研究有关理论知识并大量查阅相关资料，确定系统的总体设计方案，设计出系 统框图； 2.决定各项参数所需要的硬件设施，完成电路的理论分析和电路模型构造。 3.对各单元模块进行调试与验证； 4.对单元模块进行整合，整体调试； 5.完成原理图设计和硬件制作； 6.编写程序和整体调试电路； 7.写出实验报告并交于老师验收。 三、实验原理 超声波测距是通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波，从而测出发射和接收回波的时间差t，然后求出距S=Ct/2，式中的C为超声波波速。由于超声波也是一种声波，其声速C与温度有关。在使用时，如果温度变化不大，则可认为声速是基本不变的。如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法加以校正。声速确定后，只要测得超声波往返的时间，即可求得距离。这就是超声波测距仪的机理，单片机(AT89C51)发出短暂的40kHz信号,经放大后通过超声波换能器输出；反射后的超声波经超声波换能器作为系统的输入,锁相环对此信号锁定,产生锁定信号启动单片机中断程序,得出时间t,再由系统软件对其进行计算、判别后,相应的计算结果被送至LED显示电路进行显示。 （一）超声波模块原理： 超声波模块采用现成的HC-SR04超声波模块，该模块可提供 2cm-400cm 的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到 3mm。模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。基本工作原理：采用 IO 口 TRIG 触发测距，给至少 10us 的高电平信号;模块自动发送 8 个 40khz 的方波，自动检测是否有信号返回；有信号返回，通过 IO 口 ECHO 输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2。实物如下图1。其中VCC 供5V 电源，GND 为地线，TRIG 触发控制信号输入，ECHO 回响信号输出等四支线。
工程测量学考试精彩试题(卷)与问题详解
工程测量学考试试题 一、填空题（每空 1分，共 20分） 1、测量的基本工作有（）、（）和（）。 2、平面控制测量包括（）、（）和（）。 3、水平面、（）和（）是测量的基准面和基准线。 4、导线测量的外业工作有踏勘进点、（）、（）、（）和（）。 5、闭合导线计算步骤有角度闭合差的计算和调整、（）、（）（）和（）。 6、测量学的任务是测图、（）和（）。 7、水准路线分为闭合水准路线、（）和（）。 二、名词解释（每个 2分，共 10分） 1、水准面： 2、地形图： 3、水平角： 4、方位角： 5、相对误差： 三、判断题（每题 1分，共 10分） 1、测量工作必须遵守“从整体到局部、先控制后碎部”的原则。（） 2、平面控制测量分为水准测量和导线测量。（） 3、水准面与水准面的特性相同。（） 4、观测竖直角时经纬仪不需要对中。（） 5、水准仪能测出高差和平距。（） 6、等高线可以通过各种地物。（） 7、地形图是采用地物符号和地貌符号表示的。（） 8、视距测量不能测定仪器至立尺点间的平距和高差。（） 9、直线定线和直线定向方法是不相同。（） 10、采用经纬仪重转法（正倒镜取中法）来延长直线可以消除仪器的竖轴倾斜误差和横轴倾斜误差的影响。（） 四、简答题（每题 5分，共 10分） 1、简述经纬测图法的方法步骤。 2、简述测量平面直角坐标系与数学平面直角坐标系的不同点： 五、计算题（共 50分） 1、已知 XA=300.000m，YA=300.000m；AB 边方位向91°06' 16”，AP 边长为 D=85.365m,β=42°32' 26”, 求P 点的坐标。（10分） 2、见下图所示，已知 BM 点高程 80。368m ，需要测设 P 的高程为 79。80m ，求出前视应读数b 应，并说明测设方法。 3、试完成下表水平角测量计算（10分） 4用钢尺往、返丈量 A、B 两点的水平距离，其结果为179.965米和180.025米，计算 AB两点的水平距离DAB 和丈量结果的精度（相对误差）K 。（10分） 5．下图为一条等外闭合水准路线，已知数据和观测结果注于图上，试进行高差闭合差的调整和高程计算。（10分）
激光散斑测量实验报告
实验报告 陈杨 PB05210097 物理二班 实验题目:激光散斑测量 实验目的: 了解单光束散斑技术的基本概念，并应用此技术测量激光散斑的大小和毛玻璃的面内位移。 实验内容： 本实验中用到的一些已知量：(与本次实验的数据略有不同) 激光波长λ = 0.0006328mm 常数π = 3.14159265 CCD像素大小=0.014mm 激光器内氦氖激光管的长度d=250mm 会聚透镜的焦距f’=50mm 激光出射口到透镜距离d1=650mm 透镜到毛玻璃距离=d2+P1=150mm 毛玻璃到CCD探测阵列面P2=550mm 毛玻璃垂直光路位移量dξ和dη， dξ=3小格=0.03mm，dη=0 光路参数：P1=96.45mm ρ(P1)=96.47mm P2= 550mm dξ=3小格=0.03mm （理论值） 数据及处理： 光路参数： P1+d2=15cm P2=52.5cm
d1=激光出射口到反射镜的距离+反射镜到透镜距离=33.6+28.5=62.1cm f ’=5cm d=250mm λ=632.8nm (1)理论值S 的计算： 经过透镜后其高斯光束会发生变换，在透镜后方形成新的高斯光束 由实验讲义给的公式： 2'2 012'11 '' 2)()1(d f W f d d f f λπ+--- = πλd W 01= 201W d πλ= 代入数据，可得： '' 1 21 221''12 2 22 01 02 2 2 2101102 d 15(1)() 5 62.11559.6332439.63362.12515511f d f cm P d d f f cm cm P cm cm cm cm cm cm cm cm d W W d d W d f f W λπ πλ???? ? ? ???? ?????? ?? ? ? ? ? ? ? ? ????? ???? -=-=--+-=-+ =≈-+= = -+-+= 可得 由公式-31.80010cm ≈? 此新高斯光束射到毛玻璃上的光斑大小W 可以由计算氦氖激光器的
stm32超声波测距汇总
嵌入式系统及应用开放性实验报告 Stm32 HC-SR04超声波测距
第一章绪论 1.1STM32超声波测距系统 1.1.1 HC-SR04超声波测距模块简介 HC-SR04 超声波测距模块可提供2cm-400cm 的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到3mm；模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。 使用电压：DC---5V 静态电流：小于2mA 电平输出：高5V 低0V 感应角度：不大于15度 探测距离：2cm-450cm 高精度：可达3mm 1.1.2 HC-SR04超声波测距模块原理 采用IO 口TRIG 触发测距，给TRIG至少10us 的高电平信号; 模块自动发送8个40khz 的方波，自动检测是否有信号返回； 有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续的时间就是超 声波从发射到返回的时间。 测试距离=(高电平时间*声速(340M/S))/2; T（℃）={（V25-Vsense）/Avg_Slope}+25 V25=Vsense 在25 度时的数值（典型值为： 1.43）。 Avg_Slope=温度与Vsense 曲线的平均斜率（单位为mv/℃或uv/℃）（典型值为4.3Mv/℃）。 利用以上公式，我们就可以方便的计算出当前物体超声波模块之间的距离。 程序中使用: 测试距离=高电平时间*声速(340M/S))/2 这个公式 1.2 设计要求 使用ARM开发板上硬件资源与超声波模块结合，编程实现实时距离显示功能，通过数码管实时显示距离，并在距离小于设定报警距离时使用蜂鸣器报警。1.3 总体设计方案及框图
1.3.1 距离测量及获取方法 通过设置定时器，开启中断，读取ECHO 输出高电平的持续时间，计算结果 作为当前距离。1.3.2 总体设计方案 实时距离: 本超声波测距系统可实现对距离的实时测量，并不断显示在数码 管上 保持距离: 用户可通过按键使得当前距离值在数码管保持， 也可再次返回对 距离的实时测量，此模式下距离小于报警值不会报警，仅为显示模式。 两种模式相互转换，并且可以在距离保持状态时通过按键进入修改报警距离模式，如果实测距离小于下限值，蜂鸣器报警，当距离大于下限值时，报警自动停止。 1.3.3 程序框图 K5 按下 K6按下 否 是 K7按下 是 否 否 超声波测距数码管显示距离K4是否按下 显示当前距离K7是否按下 开始初始化 数码管及按键扫描 SV++ SV-- K1是否按下
建筑工程混凝土实验实验报告
姓名： 院校学号： 学习中心： _______________ 层次：专升本 专业：土木工程 实验一：混凝土实验 一、实验目的：1、熟悉混凝土的技术性质和成型养护方法；2、掌握砼拌合物工作性的测定和评定方法；3、通过检验砼的立方体抗压强度，掌握有关强度的评定方法。 二、配合比信息： 1 .基本设计指标 (1)设计强度等级C30 (2)设计砼坍落度30-50mm 2.原材料 (1)水泥：种类复合硅酸盐水泥强度等级C32.5 (2)砂子：种类河砂细度模数 2.6 (3)石子：种类碎石粒级5-31.5mm
(4)水：洁净的淡水或蒸馏水
3.配合比：（kg/m3） 三、实验内容： 第1部分：混凝土拌合物工作性的测定和评价 1、实验仪器、设备：电子秤、量筒、坍落度筒、拌铲、小铲、捣棒（直径16mm、长600mm, 端部呈半球形的捣棒）、拌合板、金属底板等。 2、实验数据及结果
第2部分：混凝土力学性能检验 1、实验仪器、设备：标准试模：150mm X 150mm X 150 mm 、振动台、压力试验机(测量精度为土1%,时间破坏荷载应大于压力机全量程的20%;且小于压力机全量程的80%。、压力试验机控制面板、标准养护室(温度20C±2C,相对湿度不低于95%。 2、实验数据及结果 四、实验结果分析与判定： (1、混凝土拌合物工作性是否满足设计要求，是如何判定的？ 答：满足设计要求。实验要求混凝土拌合物的塌落度30—50mm,而此次实验结果中塌落度 为40mm, 符合要求；捣棒在已塌落的拌合物锥体侧面轻轻敲打，锥体逐渐下沉表示粘聚 性良好；塌落度筒提起后仅有少量稀浆从底部析出表示保水性良好。
建筑工程测量期末试题及答案
得分评卷人××职业技术学院 2015—2016学年第一学期期末试卷A 2014级建筑工程管理、造价、监理专业《建筑工程测量》试卷总分：100分考试时间：90分钟 一、单选题（每题 3 分，共18 分） 1、测量的基准面和基准线分别为（）。 A、水准面铅垂线 B、大地水准面、水平线 C、水平面、铅垂线Ｄ、大地水准面、铅垂线 2、经纬仪可以测量（）。 A、磁方位角 B、水平角和磁方位角 C、磁偏角 D、水平角和竖直角 3、当测角精度要求较高时，应变换水平度盘不同位置，观测几个测回取平均 值，变换水平度盘位置的计算公式是（）。 A.90°/n B.180°/n C.270°/n D.360°/n 4、观测某水平角，左边读数为200°23′12″，右边读数为258°36′36″， 则水平角值为（）。 A .58°13′24″ B. 58°24′13″ C. 58°24′24″ D. 58°13′13″ 5、在距离测量中，衡量其丈量精度的标准是（）。 A、相对误差 B、中误差 C、往返误差 D、真误差 6、如望远镜的十字丝不清晰，应调节（）螺旋。 A、目镜调焦螺旋 B、物镜调焦螺旋 C、微倾螺旋 D、脚螺旋测理始终 二、填空题（每题 2 分，共12 分） 1、测量的三项基本工作是（）、距离测量和高程测量。 2、水准路线的布设形式有（）、闭合水准路线和支水准路线。 3、水准仪的使用包括粗平、照准、（）、读数。 4、圆曲线的三主点：曲线的起点、（）、曲线的终点。 5、碎步测量就是测定碎部点的平面位置和（）。 6、水准测量时，后视读数a=0.544m，前视读数b=1.288m，则 高差h ab=（）。 三、判断题（每题 2 分，共20 分） 姓名：学号： 专业：班级：试 卷 密 封 线 得分 评卷人 得分 评卷人
超声波测距实验报告
目录 1、课题设计的目的和意义 (3) 2、课题要求 (3) 2.1、基本功能要求 (3) 2.2、提高要求 (4) 3、重要器件功能介绍 (4) 3.1、CX20106A红外线发射接收专用芯片 (4) 3.2、AT89C51系列单片机的功能特点 (5) 3.3、ISD1700优质语音录放电路 (6) 4、超声波测距原理 (8) 4．1、超声波测距原理图 (8) 4.2、超声波测距的基本原理 (9) 5、硬件系统设计 (10) 5.1、超声波发射单元 (10) 5.2、超声波接收单元 (11)
5.3、显示单元 (11) 5.4、语音单元 (12) 5.5、硬件设计中遇到的难题： (12) 6、系统软件设计 (14) 7、调试与分析 (15) 7.1调试 (15) 7.2误差分析 (15) 8、总结 (16) 9、附件 (17) 9.1、总电路 (17) 9.2、主要程序 (18) 10、参考文献 (22)
1课题设计的目的及意义 随着科学技术的快速发展，超声波在测距仪中的应用越来越广，但就目前技术水平而言，人们可以利用的测距技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。展望未来，超声波测距作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需求。如声纳的发展趋势：研究具体的高定位精度的被动测距声纳，以满足军事和渔业等的发展需求，实现远程的被动探测和识别。毋庸置疑，未来的超声波测距仪将与自动化智能化接轨，与其他的测距仪集成和融合，形成多测距仪。 超声波测距在某些场合有着显著的优点，因为这种方法是利用计算超声波在被测物体和超声波探头之间的传输来测量距离的，因此它是一种非接触式的测量，所以他就能够在某些场合或环境比较恶劣的环境下使用。比如测有毒或者有腐蚀性化学物质的液面高度或者高速公路上快速行驶汽车之间的距离。 随着测距仪的技术进步，测距仪将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能，最注重发展到具有创造力。在新的时代，测距仪将发挥更大的作用。 2课题要求 以单片机AT89C51为中心控制单元，配以超声波发射、接收装置，实现超声波发射及接收其遇到障碍物发生反射形成的回波信号，并根据超声波在介质中的传播速度及超声波从发射到接收到回波的时间，计算出发射点距障碍物的距离，设计出一套基于单片机的脉冲反射式超声波测距系统，利用单片机进行操作控制，用数码管作输出显示，设计发射、接收、检测、显示硬件电路和测距系统软件。