开题报告 超声波身高测量仪

如题,方便大家。

武汉大学珞珈学院本科生毕业论文（设计）开题报告

论文题目：超声波身高测量仪

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一、论文选题的目的和意义

意义：随着科学技术的快速发展，超声波将在传感器中的应用越来越广泛。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播距离较远等特点，以至经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都是通过超声波来实现的。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各方面的需求。过去，许多技术因为无法探测到物体组织内部而受到阻碍，影响了测量结果的准确性和可靠性，超声波传感技术的出现改变了这种情况。在未来的应用中，超声波将与信息技术、新材料技术结合起来，出现更多的智能化、高灵敏度的超声波传感器。

目的：设计一款超声波身高测量仪，能解决传统身高测量中手动操作和机械操作速度慢的弊端，是一种集高科技、智能化、自动化于一体的身高测量仪器。主要运用于医院、学校、机场等公共场所的体质测量，虽然目前的测距量程能达到百米，但测量的精度往往只能达到厘米数量级。

二、国内外关于该论题的研究现状和发展趋势

超声波传感技术应用在生产实践的不同方面，而医学应用是其最主要的应用之一，下面以医学为例子说明超声波传感技术的应用。超声波在医学上的应用主要是诊断疾病，它已经成为了临床医学中不可缺少的诊断方法。超声波诊断的优点是：对受检者无痛苦、无损害、方法简便、显像清晰、诊断的准确率高等。因而推广容易，受到义务工作者和患者的欢迎。超声波诊断可以基于不同的医学原理，我们来看看其中有代表性的一种所谓的A型方法。这个方法是利用超声波的反射。当超声波在人体组织中传播遇到2层声阻抗不同的介质界面是，在该界面就产生反射回声。每遇到一个反射面时，回声在示波器的屏幕上显示出来，而2个界面的阻抗差值也决定了回声的振幅的高低。

三、论文的主攻方向、主要内容、研究方法及技术路线

本次设计电路采用超声波在空气中运行原理设计的一种光机电一体化的身高测量仪，该测量仪是由单片机组成的单片机中央控制系统，超声波发射电路由发射驱动电路和设计该驱动电路输出端的超声波换能器构成，超声波接收电路由超声波接收换能器、限位电路和超声波接收集成块电路构成，能测量的最大距离是10m，测试分辨力为1cm，距离显示用三位数的发光二极管，最大显示距离为99cm。要求传感器有较好的方向性，并对脉冲响应、发送、接收的频带范围要宽。

超声波能测量身高的原理：测量首先，超声波传感器会从人的头顶发射处一

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组高频声波，一般为40HZ-50HZ，当声波遇到物体（人脑最高点）后，就会被反弹回去，并被接受到，通过计算声波从发射到返回的时间，再乘以声波在媒介中的传播速度（344米/秒，空气中），就可以获得物体相对于传感器的距离值了。（注：人的头发吸收声波，故不影响测量值。）

四、论文工作进度安排

1、分析题目，确定研究范围

2、完成开题报告

3、设计可行的方案和电路原理图

4、对选定方案的硬件电路进行焊接及电路调试

5、记录实验结果并分析

6、最后进行论文的编写

7、论文答辩

五、论文主要参考文献

1.刘江海.编著.《EDA》：华中科技大学出版

2.刘江海.编著.《EDA技术》：华中科技大学出版

3.幸春燕.编著.《VHDL硬件描述语言》：国防工业出版

4.刘江海.编著.《数字电子技术》：华中科技大学出版

5.潘松/黄继业.编著.《EDA技术与VHDL语言》：清华大学出版

6.何希才.编著.《传感器及其应用电路》：电子工业出版

7.夏路易/石宗义.编著.《电路原理图与电路板设计教程protel 99se》：北京希望电子出版社

8.金篆芷/王明时.编著.《现代传感器技术》：电子工业出版

9.余永权/汪明慧.编著.《单片机在控制系统中的应用》：电子工业出版社 10.王煜东.编著.《传感器应用电路400例》：中国电力出版社

指导教师签名： 年 月 日