超声波雷达模型
超声波雷达数学模型
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超声波雷达数学模型
超声波雷达的数学模型通常涉及以下四个参数:
1.α:探测角,这是超声波雷达能够探测到的角度范围。
对于UPA(超声波平面阵列),其探测角一
般为120°左右,而APA(超声波阵列)的探测角较小,大约为80°。
2.β:这是超声波雷达检测宽度范围的影响因素之一,通常这个角度值较小。
UPA的β角大约为20°,
而APA的β角比较特殊,为0°。
3.R:这也是超声波雷达检测宽度范围影响因素之一,表示雷达的最大探测距离。
UPA和APA的R
值差别不大,一般都在0.6m左右。
4.D:这是超声波雷达的最大量程,也就是雷达能够探测到的最远距离。
UPA的最大量程为2米~2.5
米,而APA的最大量程至少是5米,目前已有超过7m的APA雷达在业内使用。
以上四个参数可以用来描述超声波雷达的状态。
在实际应用中,超声波雷达的性能还受到其他因素的影响,如温度、湿度、风速等。
因此,在设计和使用超声波雷达时,需要综合考虑各种因素,以确保其性能的稳定性和可靠性。
ppt-第3章超声波雷达
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.7 超声波雷达的测试
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3.7 超声波雷达的测试
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3.7 超声波雷达的测试
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3.7 超声波雷达的测试
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3.7 超声波雷达的测试
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3.7 超声波雷达的测试
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3.8 超声波雷达的产品及应用
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3.8 超声波雷达的产品及应用
第3章 超声波雷达
➢ 3.1 超声波雷达的定义 ➢ 3.2 超声波雷达的组成 ➢ 3.3 超声波雷达的特点 ➢ 3.4 超声波雷达的原理 ➢ 3.5 超声波雷达的类型 ➢ 3.6 超声波雷达的技术参数 ➢ 3.7 超声波雷达的测试 ➢ 3.8 超声波雷达的产品及应用
第1页
第3章 超声波雷达
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第3章 超声波雷达
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3.5 超声波雷达的类型
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3.6 超声波雷达的技术参数
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3.7 超声波雷达的测试
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3.7 超声波雷达的测试
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3.7 超声波雷达的测试
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3.7 超声波雷达的测试
超声波雷达余震原理-概述说明以及解释
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超声波雷达余震原理-概述说明以及解释1.引言1.1 概述超声波雷达是一种利用超声波进行探测和测量的技术。
它是一种非接触式测量技术,通过发射超声波信号并接收其回波来实现对目标物体的探测和定位。
超声波雷达在余震监测中具有重要的应用价值。
余震是地震发生后地壳回复平衡状态过程中释放的一系列振动波动,其频率和能量通常较主震小。
通过超声波雷达技术,可以准确测量余震的振动频率和幅度,从而了解地壳的回复和变化情况。
在余震监测中,超声波雷达可以用于实时监测地下结构物的位移和形变,如建筑物、桥梁、地下管道等。
通过对超声波的反射和散射信号进行分析,可以获得目标结构物的相关信息,包括位移、形变、裂缝扩展等。
超声波雷达在余震监测中的应用具有以下优势。
首先,其非接触式检测方式可以避免对结构物的破坏和影响。
其次,由于超声波的频率较高,可以实现对微小变化的高灵敏度探测,从而及时监测到地下结构的微小位移和变形。
此外,超声波雷达还具有较高的测量精度、快速反应能力和远程遥测功能,可以满足实时监测和数据传输的需求。
综上所述,超声波雷达在余震监测中具有重要的作用和广泛的应用前景。
随着技术的不断进步和发展,超声波雷达将进一步提高其测量精确度和灵敏度,为余震监测和地震研究提供更加可靠和有效的手段。
文章结构的编写如下:1.2 文章结构本文主要分为引言、正文和结论三个部分来讨论超声波雷达余震原理及其在余震监测中的应用。
引言部分将对超声波雷达余震原理进行概述,介绍超声波雷达在地震监测领域的重要性,并明确文章的目的。
正文部分将重点讨论超声波雷达的基本原理,包括超声波的产生和传播机制,以及超声波雷达在余震监测中的应用。
首先,将介绍超声波雷达的基本工作原理,包括超声波的发射和接收过程。
然后,探讨超声波雷达在余震监测中的应用,包括如何利用超声波雷达技术来实时监测地震余震的发生、定位和研究地震活动的特征等。
结论部分将对文章进行总结,强调总结超声波雷达余震原理的重要性,并展望超声波雷达在余震监测中的未来发展。
超声波雷达内部结构
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超声波雷达内部结构
摘要:
一、超声波雷达概述
二、超声波雷达内部结构
1.发射头
2.接收头
3.芯片
4.模拟接口和IIC 接口
三、超声波雷达的工作原理
1.发射超声波
2.接收反射回来的超声波
3.计算距离值
四、超声波雷达的应用
正文:
超声波雷达是一种利用超声波进行测距的设备,广泛应用于汽车、无人机、机器人、安防等领域。
本文将详细介绍超声波雷达的内部结构和工作原理。
超声波雷达内部结构主要包括发射头、接收头、芯片和模拟接口、IIC 接口。
发射头负责发射特定频率的超声波,接收头负责接收反射回来的超声波。
芯片记录声波的往返时间,并计算出距离值。
模拟接口和IIC 接口则负责将数据传输给控制单元。
超声波雷达的工作原理是:发射头发射出超声波,当超声波遇到障碍物时,会发生反射。
接收头接收到反射回来的超声波,芯片记录声波的往返时间,通过计算时间差得出距离值。
超声波雷达具有很多应用,如汽车倒车雷达、无人机导航、机器人避障、安防监控等。
超声波式传感器-倒车雷达

倒车雷达由超声波传感器(俗称探头),控制器与显示器(或蜂鸣 器)等部分组成,其超声波传感器分超声波发送器与超声波接收 器,超声波发送器利用逆压电效应产生超声波,超声波接收器是 利用正压电效应来接收超声波
知识准备
一,超声波及其物理质 一.超声波地概念与波形 机械振动在弹介质内地传播称为波动,简称为波。能听见声音 地频率为二0Hz~二0kHz,即为声波,超出此频率范围地声音, 即二0Hz以下地声音称为次声波,二0kHz以上地声音称为超声 波,一般说话地频率范围为一00Hz~八kHz
由此可见,只要知道超声波速度,就对以通过精确地测量时间 t地方法来精确测量距离L。
声速c在各种不同地液体是不同地。即使在同一种液体,由于 温度与压力不同,其值也不相同。由于液体其它成分地存在 及温度地不均匀都会使c发生变化,引起测量误差,故在精密 测量时,要考虑采取补偿措施。
2023/5/6
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超声波测量液位与物位
超声波传感器由发送器与接收器两部分组成,但一个超声波 传感器也可具有发送与接收声波地双重作用,即为可逆元件 市售超声波传感器地谐振频率(心频率)为二三kHz,四 0kHz,七五kHz,二00kHz,四00kHz等。 一.超声波传感器地基本结构
超声波探头地压电陶瓷芯片
将数百伏地超声电脉冲加到压电晶片上,利用逆压电效应 ,使晶片发射出持续时间很短地超声振动波。当超声波经被测物 反射回到压电晶片时,利用压电效应,将机械振动波转换成同频 率地变电荷与电压。
四.聚焦探头
由于超声波地波长很短(mm数量级),所以它也像光波一样 可以被聚焦成十分细地声束,其直径可小到一mm左右,可以分 辨试件细小地缺陷,这种探头称为聚焦探头 聚焦探头采用曲面晶片来发出聚焦地超声波,也可以采用两种 不同声速地塑料来制作声透镜,还可利用类似光学反射镜地原 理制作声凹面镜来聚焦超声波 五.箔式探头 利用压电材料聚偏二氟乙烯(PVDF)高分子薄膜,制作出地 薄膜式探头称为箔式探头,可以获得0.二mm直径地超细声束, 用在医用CT诊断仪器上可以获得很高清晰度地图像
超声波雷达、毫米波雷达与激光雷达数据融合的研究

No. 2Apr.第2期(总第225期)2021年4月机械工程与自动化MECHANICAL ENGINEERING & AUTOMATION 文章编号= 1672-6413(2021)02-0017-02超声波雷达、毫米波雷达与激光雷达数据融合的研究刘兆伦,周明,周延,李琳,梁志辉(合肥工业大学机械工程学院,安徽合肥230009)摘要:依据多传感器数据融合的一些理论,针对在无人驾驶小车上安装的超声波雷达、毫米波雷达和激光雷达的数据融合问题,提出了几种关于超声波雷达、毫米波雷达和激光雷达数据融合的思路。
先着手于数据预处理,之后结合神经网络与模糊规则设立分类后的节点与中央级数据融合,从而实现超声波雷达、毫米波雷达与激光雷达的数据融合。
关键词:数据融合;超声波雷达;毫米波雷达;激光雷达中图分类号:TP212 文献标识码:A0引言传感器是现代机器系统和无人驾驶系统中必不可 少的部件,各种传感器对信息的获取存在方式和原理 上的差异,使得信息的精确度也无法保证。
本文针对 在无人驾驶小车上安装的超声波雷达、毫米波雷达和 激光雷达的数据融合问题,提出了一种数据融合思路。
1数据融合预处理融合多种雷达数据的方法是先将各种雷达接收到 的数据进行预处理,将各自数据中的杂波和不需要的 信息剔除,以减少融合处理器中的数据存储量[1],然后 再将这些数据进行中央级数据融合[]。
在进行数据融 合前需进行超声波雷达、毫米波雷达和激光雷达的数 据预处理:超声波雷达返回的数据只有距离信息,通过 对比距离信息,只留下距离相对较近的数据传入融合 处理器;毫米波雷达返回数据的信息包括目标的径向 距离、速度、方位角等,首先通过相邻采样点之间的车 辆数据特征变化去除无效目标[3],通过对距离信息的 对比过滤掉距离太小和太大的目标信息,通过对速度的 对比过滤掉静止的目标信息,然后将过滤后的数据传入 融合处理器;考虑激光雷达的安装位置精度及车辆行驶 的需要,给出一个限定范围,首先去除有效范围外的无 关数据点,再通过滤波的方式滤除一些孤立的噪声 点⑷,将过滤后的数据传入融合处理器。
超声波雷达的数学模型-概述说明以及解释

超声波雷达的数学模型-概述说明以及解释1.引言1.1 概述概述部分的内容可以从以下角度进行撰写:超声波雷达是一种基于超声波技术的远程测距和探测的设备。
它通过发射超声波信号,并接收返回的回波信号来获得目标物体的距离和其他相关信息。
超声波雷达具有高精度、高分辨率、低功耗等优点,在许多领域都有广泛的应用。
本文主要介绍超声波雷达的数学模型,即利用数学方法来描述和解释超声波雷达的工作原理和性能。
数学模型是研究和设计超声波雷达的重要工具,可以通过数学方程和算法来描述超声波波形的传播、接收和处理过程。
在超声波雷达的数学模型中,会涉及到传感器的特性、目标物体的散射特性以及传播介质的性质等。
通过建立数学方程和模型,可以对超声波的传播过程进行定量分析,包括信号的衰减、多次反射和折射等。
同时,还可以通过数学模型来预测和优化超声波雷达的性能指标,如分辨率、探测范围和测量精度等。
本文将首先对超声波雷达的工作原理进行简要介绍,包括超声波的产生和传播过程。
然后,将探讨超声波在雷达中的应用,包括目标检测、距离测量和成像等方面。
最后,将详细介绍超声波雷达的数学模型的建立方法和关键技术,包括波动方程的建立、目标物体的散射模型以及信号处理算法等。
通过本文的研究,可以深入理解超声波雷达的工作原理和性能特点,并为超声波雷达的设计和应用提供理论基础和技术支持。
同时,也可以为超声波雷达的改进和优化提供一定的参考和指导。
最后,对超声波雷达的未来发展进行展望,探讨超声波雷达在更多领域的应用前景及可能面临的挑战。
1.2 文章结构本文将围绕超声波雷达的数学模型展开讨论,共分为引言、正文和结论三个部分。
引言部分主要对文章的研究对象进行概述,介绍超声波雷达的基本概念和原理,并明确本文的目的和意义。
通过引言部分,读者将能够全面了解本文所要研究的内容和对超声波雷达数学模型的建立的背景。
正文部分将重点介绍超声波雷达的原理,包括超声波在雷达中的应用和数学模型的建立。
利用超声波模块做雷达的方法

利用超声波模块做雷达的方法
使用超声波模块做雷达的基本方法如下:
1. 提供一个10uS以上的脉冲触发信号给模块的Trig引脚。
2. 模块会自动发送8个40KHz的方波,并检测是否有信号返回。
3. 当检测到有回波信号时,通过IO引脚输出一个高电平,高电平的持续时间就是超声波从发射到返回的时间。
4. 利用距离、时间和速度的公式计算出回波信号的脉冲宽度与所测距离的关系。
具体公式为:测试距离 = (高电平时间声速(340m / s)) /2。
5. 建议测量周期为60ms以上,以防止发射信号对回响信号的影响。
6. 注意测量时被测物体的面积不少于平方米且平面尽量要求平整,否则影响测量的结果。
此外,还有几个注意事项:
1. 此模块不宜带电连接,若要带电连接,则先让模块的GND端先连接,否则会影响模块的正常工作。
2. 在测距时,由于声音经历了发射和返回的过程,相当于走了原本距离的两倍,所以最终测量的距离要除于2。
这就是利用超声波模块做雷达的基本方法。
建议阅读专业书籍或者咨询专业人士以获取更多帮助。
超声波雷达的原理及应用

超声波雷达的原理及应用概述超声波雷达是一种利用超声波进行测距和探测的技术。
它利用超声波在空气或其他介质中的传播速度与传播时间之间的关系来实现目标的定位和探测。
本文将介绍超声波雷达的原理及其在各个领域中的应用。
原理超声波雷达的工作原理是利用超声波在空气中的传播速度相对固定的特性,通过发送和接收超声波信号来计算目标物体的距离。
其主要包括以下几个步骤:1.发射超声波信号:超声波雷达通过发射器产生高频率的超声波信号。
这些信号以脉冲的形式发送,脉冲的频率通常在几十千赫兹至几百千赫兹之间。
2.接收超声波信号:超声波信号经过目标物体的反射后,被接收器接收到。
接收器通常位于雷达系统的同一侧或对侧,用于接收目标物体反射回来的超声波信号。
3.计算距离:通过测量从发射到接收的时间间隔,可以计算出目标物体与超声波雷达的距离。
这可以通过测量超声波信号的往返时间来实现,将时间乘以超声波在空气中的传播速度即可得到距离。
应用超声波雷达在许多领域中都有着广泛的应用。
下面列举几个主要的应用领域:工业自动化超声波雷达在工业自动化中扮演着重要的角色。
它可以用于物体的测距、位置检测和障碍物检测等。
例如,在生产线上,超声波雷达可以用于测量物体与传送带之间的距离,从而实现自动化的物料处理和装配。
车辆安全超声波雷达在车辆安全系统中起着至关重要的作用。
它可以用于测量车辆与前方障碍物之间的距离,帮助驾驶员预测碰撞风险并及时采取行动。
超声波雷达还可以用于车辆停车辅助系统,帮助驾驶员精确控制车辆停车位置。
医疗影像在医疗领域,超声波雷达被广泛用于医学影像领域。
通过在身体表面发射超声波,并利用反射回来的信号进行成像,可以获得人体内部器官的图像和结构信息。
这对于疾病诊断和治疗规划非常重要。
气象预测超声波雷达在气象学中具有重大意义。
气象雷达通过使用较高频率的超声波波束来探测降水,帮助确定降雨的强度、位置和类型。
这对于天气预报和气象研究非常重要。
水声通信超声波雷达可以在水下进行通信。
小学四年级上册语文第六课《蝙蝠和雷达》教案及教学反思

小学四年级上册语文第六课《蝙蝠和雷达》教案及教学反思一、教学目标1.学生了解蝙蝠发出超声波定位自己和猎物的原理,了解雷达使用频率定位物体的原理;2.学生感受科技对人类生活的影响,探究科技在人类生活中的应用;3.学生运用所学知识,探究各种科技设备的应用价值,激发学生的好奇心和探索精神;4.学生通过合作学习,提升自己的社交能力和团队协作意识。
二、教学重点和难点教学重点:学生了解蝙蝠和雷达的原理及应用。
教学难点:学生理解超声波和雷达的频率、射线的发出和接收原理。
三、教学准备1.小学四年级上册语文第六课《蝙蝠和雷达》课文及教案;2.课件PPT;3.实验器材:超声波、雷达等模型;4.教学游戏环节相关道具。
四、教学过程步骤一:导入新课1.导入新课:通过播放一段视频,介绍科技在生活中的应用(视频内容需要跟本课内容相关);2.学生简单谈谈自己见过哪些科技设备。
步骤二:教学内容讲解1.给学生讲解“超声波”和“雷达”的原理和应用;2.演示超声波定位自己和其他物体的原理;3.介绍雷达使用频率定位物体的原理;4.回到课文中,给学生深入讲解蝙蝠和雷达的原理。
步骤三:实验操作1.学生可以分成小组进行实验,实验观察超声波和雷达的进一步表现;2.操作完实验后,学生可以结合实验结果进行反馈。
步骤四:课堂练习1.通过课堂练习,让学生更好地理解蝙蝠和雷达的原理;2.小组合作完成练习,以便更好地交流合作,提高学生“合作学习”的能力。
步骤五:教学游戏环节1.让学生进行一个有趣的游戏(例如用图形排列重组,通过测量找到所需图形,提高学生动手操作能力和团队协作能力);2.通过游戏,让学生有更深入的了解对物体的定位,锻炼学生的协作和技能。
步骤六:课堂讨论和总结1.引导学生讨论蝙蝠和雷达的相同点和不同点;2.让学生总结所学课文要点,并力求学生用自己的语言表达出来。
五、教学反思本节课程是在新版小学语文教材的规范下设计的,整个教学过程比较科学,与现实生活紧密相关。
大型车辆超声波过弯雷达

大型车辆超声波过弯雷达【摘要】利用超声波测距原理,设计大型车辆过弯雷达,在大型车辆转弯时,对车辆转弯半径内侧物体进行测距,并与设定的安全距离进行比较,做出判断。
能直观地发现车辆在过弯时的安全问题,提示司机注意转弯以避免事故的发生。
试验结果表明,所建立的模型能够在虚拟弯道下做出正确的判断,起到预警作用。
【关键词】超声波;过弯雷达;大型车辆0 前言过弯雷达[1]是提醒驾驶员在转弯时道路交通环境中存在的安全隐患,以便提前做好准备,避免交通事故发生。
大型车辆在过弯时由于其前后轮所运行轨迹不一致,会产生一个很大的内轮差[2],甚至可达到2米,极易形成大型车辆司机的“视觉盲区”,发生交通事故的可能性也越大。
然而,现在汽车的价格也越来越低,这就限制了汽车过弯雷达不能有太高的制造单价,这就要求汽车过弯雷达必须具有价格低廉,结构简单,稳定可靠,操作方便等优势。
因此对汽车过弯雷达的信号源要求就特别严格。
在对比红外、激光、超声和电涡流等测距方式[3]后,发现超声波测距具有传播时间容易检测,发射强度易控制,易于定向发射,且不受电磁干扰等优势。
因此超声波测距[4]作为汽车过弯雷达的测距信号最为理想。
1 测距系统设计系统工作原理是,首先单片机STC89C51RD通过程序控制发射出40Khz(传播效率最好)的方波信号,经超声波发射电路放大后通发射探头发出超声波。
超声波经障碍物阻拦后反射回来,再被接收探头接收。
然后在接收模块中经放大、滤波处理后形成一个电信号传送于单片机,读出发送到接受之间的时差T,再由系统计算距离S,最后将S送至LED显示输出。
图1为超声波测距系统的构成。
图1 超声波测距原理2 转弯报警值的分析计算2.1 大型车转弯路径分析如图2是大货车的转弯路线。
没有轮差的转弯应当是前后轮转弯半径是一致的,但大型车在转弯时会有一个很大的内轮差,内轮差即车辆转弯时的前内轮的转弯半径与后内轮的转弯半径之差。
图2中所标示的前内轮与后内轮的行进路线形成的区域为最危险区域。
超声波雷达内部结构
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超声波雷达内部结构超声波雷达是一种通过超声波进行探测和测量的雷达系统。
它的内部结构包括以下几部分:1、发射器:发射器是超声波雷达的重要组件之一,它负责产生高频的超声波信号。
这些信号被发射到环境中,用于探测和测量目标物体的距离、速度和方向。
发射器通常由高频振荡器、功率放大器和波形形成器等组成。
2、接收器:接收器是超声波雷达的另一个重要组件,它负责接收从目标物体反射回来的超声波信号。
接收器通常由天线、滤波器、放大器和解码器等组成。
它对接收到的信号进行处理,将其转换为可识别的距离、速度和方向等信息。
3、信号处理单元:信号处理单元是超声波雷达的核心组件之一,它负责处理接收到的信号,提取出目标物体的距离、速度和方向等信息。
信号处理单元通常由数字信号处理器(DSP)或现场可编程门阵列(FPGA)等组成。
它还负责对信号进行滤波、放大、解码和数据输出等操作。
4、电源和电子控制单元:电源和电子控制单元是超声波雷达的辅助组件之一,它负责为整个雷达系统提供所需的电力和控制系统。
电源通常由市电或电池等提供,电子控制单元则通常由微控制器或单片机等组成,用于控制雷达系统的各个组件和操作。
5、传感器和换能器:传感器和换能器是超声波雷达的关键组件之一,它负责将电信号转换为超声波信号进行发射,并将接收到的超声波信号转换为电信号进行接收。
传感器和换能器通常由压电晶体或陶瓷等制成,用于产生和接收超声波信号。
6、冷却系统:冷却系统是超声波雷达的辅助组件之一,它负责为整个雷达系统提供适宜的工作温度。
冷却系统通常由散热器、风扇或液冷系统等组成,根据雷达系统的具体工作温度要求进行选择和设计。
7、防护外壳和外壳组件:防护外壳和外壳组件是超声波雷达的外部组件之一,它负责保护雷达系统的各个组件免受外界环境的影响。
防护外壳和外壳组件通常由金属或非金属材料制成,用于保护雷达系统不受外界环境的影响,同时也可以防止电磁干扰和辐射干扰等问题的发生。
以上是超声波雷达内部结构的主要组成部分,这些组件相互作用、协调工作,保证了超声波雷达的正常运行和对目标物体的准确探测与测量。
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山东大学科技创新大赛(2008年)超声波雷达模型 设计报告参赛学生:唐传明 林劲涛 路 正辅导老师:陈言俊 王延伟 秦 峰参赛时间:2008年5月一、设计目标:.............................................................................................................................- 4 -二、方案设计与论证:.................................................................................................................- 4 -1.控制部分...........................................................................................................................- 4 -2. 探测头驱动部分................................................................................................................- 4 -3. 显示部分............................................................................................................................- 4 -4. 系统框图............................................................................................................................- 5 -三、理论分析与参数计算:.........................................................................................................- 5 -四、电路设计.................................................................................................................................- 7 -1. 超声波发射电路................................................................................................................- 7 -2. 超声波接受电路................................................................................................................- 7 -3.步进电机驱动.................................................................................................................- 8 -4. lcd 显示模块......................................................................................................................- 9 -五、程序设计:...........................................................................................................................- 10 -1. 软件分析:......................................................................................................................- 10 -2. 程序流程图:..................................................................................................................- 11 -六、总结:...........................................................................................................................- 13 -七、参考文献:...................................................................................................................- 13 -八、附录:...................................................................................................................................- 13 -1. 硬件连接..........................................................................................................................- 13 -2. 实物图片..........................................................................................................................- 13 -3. 源程序..............................................................................................................................- 14 -摘要:本作品采用SPCE061A 16位单片机为主要控制核心。
超声波传感器发送和接收超声波脉冲的时间间隔,计算待测距离。
经过超声波谐振载波发生电路、调理电路发射超声波,再由接受头接受超声波回波,最后经过处理放大电路即可得到单片机所需的数字信号。
使用L298驱动步进电机带动超声波探头旋转一圈测量周围环境情况。
使用精确的算法保证扫描方位和测量角度相同,保证扫描与显示同步。
显示部分,采用铭正同创科技有限公司的128*64的矩阵液晶显示器来显示障碍物情况。
人机界面友好。
关键词: 凌阳16位单片机 超声波测距 环境监测 液晶显示 Abstract: This work use Sunplus SPCE061A 16-bit microcontrollers as the control core. Use the time interval between the sending and receiving ultrasonic pulse to measure the distance. The ultrasonic carrier resonant circuit, conditioning circuit is for launching ultrasound. The ultrasonic senser receives the response pulse and send it to the amplifier which is used as the interrup for the MCU. L298 drive the stepper motor with the ultrasonic sensers sit on it revolving around a circle to measure the environmental conditions. With the use of accurate algorithms, we can ensure the synchronous scanning angle and displying angle. We use a piece of 128*64 matrix LCD to display obstacles situation which provide a frendly interface between the product and our user.Key words: Sunplus 16-bit microcontroller, ultrasonic ranging, environmental monitoring, LCD一、设计目标:设计一超声波雷达,可以模拟雷达工作,可在一定范围内扫描周围环境的障碍物并且用液晶显示,也可以查询某个方位的障碍物距离。
二、方案设计与论证:1.控制部分方案一:凌阳SPCE061A 16位单片机,它是16位控制器,具有体积小、驱动能力高、集成度高、易扩展、可靠性高、功耗低、结构简单、中断处理能力强等特点。
内嵌32k字闪存FLASH,处理速度高,尤其适用于数字语音播报和识别等应用领域。
且不用烧写器,下载、调试方便。
IO口资源丰富,适合作为本设计的控制器。
方案二:采用可编程逻辑器件,能够实时响应。
但器件昂贵,且无法进行精确的浮点运算。
如果使用Nios II核设计,则设计复杂。
综合考虑,本设计采用方案一。
2. 探测头驱动部分方案一:雷达方位控制采用步进电机来实现,步进电机作为执行元件,是机电一体化的关键产品之一, 广泛应用在各种自动化控制系统中。
步进电机是一种将电脉冲转化为角位移的执行机构。
当步进驱动器接收到一个脉冲信号,它就驱动步进电机按设定的方向转动一个固定的角度(称为“步距角”),它的旋转是以固定的角度一步一步运行的。