基于arduino的超声波定位研究

基于Arduino的超声波定位研究
基于Arduino的超声波定位研究
摘要
本文介绍了基于超声波测距的超声波定位系统。

超声波测距测量精度的超声波定位系统开发，该系统具有成本低、结构简单、易于实现的优点和经验证的技术。

超声定位系统基于背景、现状、意义和应用领域，详细的超声和超声波传感器、关键绩效指标和压电式超声波传感器的最后选择。

分析系统，硬件部分的整体设计的超声波换能器、超声波接收模块在RFM 12B 超声及超声控制模块和综合无线通信模块和DHT22 温度测量模块设计补偿，校正的超声波定位系统的测量误差。

超声定位算法是本软件的部分和超声定位系统流程图分析包括超声波发射控制程序流程、超声波接收器控制程序流程、PC 主程序流程、DHT22温度传感器，根据到一个清晰的流程图，以指导规划。

进一步的详细的分析的实验数据，测量的超声波定位系统误差和研究原因对于测量误差，根据这些来源的错误、硬件和软件系统，以此来减少错误尝试。

【关键词】:超声波，测距，定位
ABSTRACT
This article describes ultrasonic positioning system
based on ultrasonic distance measurement. Ultrasonic range measuring precision of ultrasonic positioning system developed, the system has a low cost, simple structure, easy to realize the advantages and proven technology. Ultrasonic positioning system based on the background, present situation, significance and application areas, detailed ultrasound and Ultrasonic sensors, key performance indicators and the final choice of piezoelectric ultrasonic sensor. Analysis systems, hardware parts of the overall design of the ultrasonic transducer, ultrasonic receiver module in RFM 12B ultrasonic and ultrasonic control module control module and integrated wireless communication module and DHT22 temperature measuring module designed compensation, correction of ultrasonic positioning system of measurement error. Ultrasound localization algorithm is part of the software and the ultrasonic positioning system flow chart analysis including ultrasonic launch control program flow, ultrasonic receiver control program flow, PC main program flow, DHT22, temperature, flow, and according to a clear flowchart to guide planning.
Further detailed analysis of the experimental data,
measurement and study on reasons for measurement error of ultrasonic positioning system error, according to these sources of error, hardware and software systems, as a means of reducing errors trying.
【Key Words】: ultrasonic; distance measurement;location
一、选题简介、意义
近几年，欧美大学皆相当流行应用Arduino作为基础的技术，在国内使用Arduino的人也越来越多。

Arduino硬件平台包括基于AVR ATmega128微控制器的主控制电路板，以及大量的各式输入/输出电子模块。

输入/输出模块包括开关输入模块、温度压力传感器输入模块、超声测距传感器输入模块、各类显示输出模块、电机控制模块等，甚至还有以太网接入模块。

在软件方面，Arduino有一个属于自己的基于Eclipse的IDE软件开发环境，开发语言采用类C++语言的高级语言，容易被使用者掌握。

超声波具有指向性强，在传输中能量消耗低，传播的距离较远等优点而被经常用于工业控制、建筑测量、汽车倒车系统等领域。

超声波测距是利用其反射特性，超声波发生器不断发出信号，遇到障碍物反射回来转变成电信号。

随着发展，超声波测距传感器也得到了广泛的使用，超声波测距传感器是将超声波发射、超声波接收、单片机控制三个部分分
离，分别构成独立模块。

超声波定位仪是利用超声波的空间传播特性，来确定目标的具体位置。

将超声波发生器置于被定为的目标上，向物体按照一定的时间间隔发送超声波信号，在物体周围上方固定3个分别接受超声波发射装置所发出的信号，因为超声波在空间传送速度比较慢，所以比较3个接收装置收到信号的先后，可以反变成被定位目标，当目标移动时，可以不断测量，显示出目标的运动轨迹。

二、课题综述（课题研究，主要研究的内容，要解决的问题，预期目标，研究步骤、方法及措施等）
本课题中，主要针对于物体测距定位，通过这次的设计，让我们懂得超声波测距传感器的使用，并且能使我们全面了解Arduino的设计流程与操作过程。

Arduino能通过各种各样的传感器来感知环境，通过控制灯光、马达和其他的装置来反馈、影响环境。

控制器可以通过Arduino的编程语言来编写程序，编译二进制文件，收录进控制器。

对Arduino的编程是利用Arduino编程语言(基于Wiring)和Arduino开发环境(based on Processing)来实现的。

Arduino是一个优秀的硬件开发平台，更是硬件开发的趋势。

Arduino简单的开发方式使得开发者更关注创意与实现，更快的完成自己的项目开发，大大节约了学习的成本，缩短了开发的周期。