超声波测距无线传输系统

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基于STM32单片机的高精度超声波测距系统的设计

基于STM32单片机的高精度超声波测距系统的设计

基于STM32单片机的高精度超声波测距系统的设计一、本文概述超声波测距技术因其非接触、高精度、实时性强等特点,在机器人导航、车辆避障、工业测量等领域得到了广泛应用。

STM32单片机作为一种高性能、低功耗的嵌入式系统核心,为超声波测距系统的设计提供了强大的硬件支持。

本文旨在设计一种基于STM32单片机的高精度超声波测距系统,以满足不同应用场景的需求。

二、超声波测距原理本部分将介绍超声波测距的基本原理,包括超声波的产生、传播、接收以及距离的计算方法。

同时,分析影响超声波测距精度的主要因素,为后续系统设计提供理论基础。

三、系统硬件设计3、1在设计基于STM32单片机的高精度超声波测距系统时,我们遵循了“精确测量、稳定传输、易于扩展”的总体设计思路。

我们选用了STM32系列单片机作为系统的核心控制器,利用其强大的处理能力和丰富的外设接口,实现了对超声波发射和接收的精确控制。

在具体设计中,我们采用了回波测距法,即发射超声波并检测其回波,通过测量发射与接收之间的时间差来计算距离。

这种方法对硬件的精度和稳定性要求很高,因此我们选用了高精度的超声波传感器和计时器,以确保测量结果的准确性。

我们还考虑到了系统的可扩展性。

通过STM32的串口通信功能,我们可以将测量数据上传至计算机或其他设备进行分析和处理,为后续的应用开发提供了便利。

我们还预留了多个IO接口,以便在需要时添加更多的传感器或功能模块。

本系统的设计思路是在保证精度的前提下,实现稳定、可靠的超声波测距功能,并兼顾系统的可扩展性和易用性。

31、1.1随着物联网、机器人技术和自动化控制的快速发展,精确的距离测量技术在各个领域的应用越来越广泛。

超声波测距技术作为一种非接触式的距离测量方式,因其具有测量精度高、稳定性好、成本相对较低等优点,在工业自动化、智能家居、机器人导航、安防监控等领域得到了广泛应用。

STM32单片机作为一款高性价比、低功耗、高性能的嵌入式微控制器,在智能设备开发中占据重要地位。

基于单片机控制的超声波测距系统的设计

基于单片机控制的超声波测距系统的设计

基于单片机控制的超声波测距系统的设计一、概述。

超声波测距技术是一种广泛应用的测距技术,它能够非常精确地测量物体到传感器的距离。

本文介绍的基于单片机控制的超声波测距系统主要由控制模块、信号处理模块和驱动模块三部分组成。

其中,控制模块主要实现超声波信号的发射与接收,信号处理模块主要实现对测量结果的处理和计算,驱动模块主要实现对LED灯的控制。

二、硬件设计。

1.超声波发射模块:采用 SR04 超声波发射传感器,并通过单片机的PWM 输出控制 SR04 的 trig 引脚实现超声波信号的发射。

2.超声波接收模块:采用SR04超声波接收传感器,通过单片机的外部中断实现对超声波信号的接收。

3.控制模块:采用STM32F103单片机,通过PWM输出控制超声波发射信号,并通过外部中断接收超声波接收信号。

4.信号处理模块:采用MAX232接口芯片,将单片机的串口输出转换成RS232信号,通过串口与上位机进行通信实现测量结果的处理和计算。

5.驱动模块:采用LED灯,通过单片机的GPIO输出控制LED灯的亮灭。

三、软件设计。

1.控制模块:编写程序实现超声波信号的发射与接收。

其中,超声波发射信号的周期为 10us,超声波接收信号的周期为 25ms。

超声波接收信号的处理过程如下:(1)当 trig 引脚置高时,等待 10us。

(2)当 trig 引脚置低时,等待 echo 引脚为高电平,即等待超声波信号的回波。

(3)当 echo 引脚为高电平时,开始计时,直到 echo 引脚为低电平时,停止计时。

(4)根据计时结果计算物体到传感器的距离,将结果通过串口输出。

2.信号处理模块:编写程序实现接收计算结果,并将结果通过串口与上位机进行通信。

具体步骤如下:(1)等待串口接收数据。

(2)当接收到数据时,将数据转换成浮点数格式。

(3)根据测量结果控制LED灯的亮灭。

以上就是基于单片机控制的超声波测距系统的设计。

该系统能够通过精确测量物体到传感器的距离并对测量结果进行处理和计算,能够广泛应用于各种实际场合。

超声波测距系统的设计

超声波测距系统的设计

超声波测距系统的设计引言:一、硬件设计:1.选择传感器:超声波传感器是测距系统的核心部件,通常采用脉冲法进行测量。

在选择传感器时,应考虑工作频率、测量范围、精度和稳定性等参数,并根据实际需求进行选择。

2.驱动电路设计:超声波传感器需要高频信号进行激励,设计驱动电路时需要根据传感器的工作要求来设计合适的电路,保证信号稳定且能够满足传感器的工作需求。

3.接收电路设计:超声波传感器产生的脉冲回波需要经过接收电路进行信号放大和滤波处理,设计接收电路时需要考虑信号放大的增益、滤波器的截止频率以及抗干扰能力等因素。

4.控制板设计:控制板是超声波测距系统中的核心控制器,负责控制测距过程、数据处理以及通信等功能。

在设计控制板时,应根据系统的要求选择合适的微控制器或单片机,并设计合理的电路布局和电源电路。

二、软件编程:1.驱动程序开发:根据传感器的规格书和数据手册,编写相应的驱动程序,实现对超声波传感器的激励和接收。

2.距离计算算法开发:通过测量超声波的往返时间来计算距离,根据声速和时间的关系进行距离计算,并根据实际情况对计算结果进行修正。

3.数据处理和显示:根据实际需求,对测量得到的距离进行处理,并将结果显示在合适的显示设备上,如LCD屏幕或计算机等。

4.数据通信:如果需要将测量结果传输至其他设备或系统,则需要编写相应的数据通信程序,实现数据的传输和接收。

三、系统测试与优化:1.测试传感器性能:测试测距系统的稳定性、精度和灵敏度等性能指标,根据测试结果对系统参数进行优化和调整。

2.系统校准:超声波测距系统可能受到环境温度、湿度和声速等因素的影响,需要进行校准以提高测量精度。

3.系统集成与实际应用:将超声波测距系统与实际应用场景进行集成,进行实际测试和验证。

总结:超声波测距系统的设计包括硬件设计和软件编程两个方面,其中硬件设计主要包括传感器选择、驱动电路设计和接收电路设计等;软件编程主要包括驱动程序开发、距离计算算法开发、数据处理和显示以及数据通信等。

无线超声波测距

无线超声波测距

福州大学物理与信息工程学院电子系统设计报告设计题目:基于80C52单片机的超声波无线测距显示(无线发送模块)专业:电子科学与技术班级:7班姓名:韩少炜学号:111100709同组姓名:魏霖涛学号:111100727指导老师:吴新坤2014年06月一、设计要求和目的1.1设计要求:采用一种单片机STC89C52控制HC-SR04实现的无线超声波测距系统。

通过简单的无线通信协议,实现可靠性与功耗平衡,该系统能实现对距离的检测,是可以实现远程控制的无线超声波测距系统。

低功耗实时性的无线超声波测距是该设计的最大特点。

无线传输采用nRF24L01模块传输,用LCD1602实现温度显示。

该系统结构简单可靠功耗较低,成本低,是一种无线传感器的解决方案。

1.2设计目的:(1)熟悉系统设计步骤以及超声波的特性(2)能够运用所学数电、模电电路知识对电路进行合理的调试(3)增强模块化的思想,掌握无线模块的SPI时序特点(4)加强动手能力、培养团队合作意识二、系统设计原理1主控芯片方案采用传统的STC89C52 单片机作为主控芯片。

此芯片价格便宜、操作简便,低功耗,比较经济实惠。

单片机最小系统单片机控制模块由STC89C52最小系统组成,其中包括单片机,晶振电路和复位电路。

(1)、晶振电路:晶振电路由两个30pF电容和一个12MHz晶体振荡器构成,接入单片机的X1、X2引脚。

(2)、复位电路:单片复位端低电平有效。

单片机最小电路原理图如图1:2 无线通信模块方案采用nRF24L01无线射频模块进行通信,nRF24L01是一款高速低功耗的无线通信模块。

他能传输上千米的距离(加PA),而且价格较便宜,采用SPI总线通信模式电路简单,操作方便。

2.1 nRF24L01芯片概述nRF24L01是一款新型单片射频收发器件,工作于2.4 GHz~2.5 GHz ISM频段。

内置频率合成器、功率放大器、晶体振荡器、调制器等功能模块,融合了增强型shockbust技术,中输出功率和通信频道可通过程序进行配置。

超声波雷达的测距原理

超声波雷达的测距原理

超声波雷达的测距原理超声波雷达是一种利用高频超声波进行测距的无线电波雷达。

它的原理是利用超声波在空气中的传播速度与距离的关系,通过发射和接收超声波信号来测量距离。

超声波的频率通常在20kHz到200kHz之间,这种频率的声波在空气中传播时,具有较强的穿透力和折射力。

因此,超声波雷达可以穿透一定的障碍物,如烟雾、雾气、沙尘等,进行远距离的测量。

超声波雷达的测距原理主要分为两种:时间测距和频率测距。

一、时间测距时间测距是利用超声波在发射和接收之间传播的时间来计算距离。

超声波发射器向目标发射超声波信号,当信号遇到目标时,会被反射回来,经过接收器接收。

接收器接收到信号后,会将信号转换为电信号,然后计算发射和接收之间的时间差,再根据声波在空气中的传播速度计算出距离。

时间测距的优点是精度高,可以达到毫米级别。

但是,它的缺点是受到环境影响较大,如温度、湿度等因素会影响声波在空气中的传播速度,从而影响测距精度。

二、频率测距频率测距是利用超声波的频率变化来计算距离。

当超声波发射器向目标发射超声波信号时,信号会被目标反射回来,经过接收器接收。

接收器接收到信号后,会将信号转换为电信号,并进行频率分析。

由于声波在空气中传播时会受到多次反射和折射,所以接收到的信号会受到多普勒效应的影响,导致频率发生变化。

根据多普勒效应的原理,可以计算出发射器和目标之间的相对速度,进而计算出距离。

频率测距的优点是受环境影响较小,可以适应多种环境条件。

但是,它的缺点是精度较低,一般只能达到厘米级别。

总的来说,超声波雷达的测距原理是利用超声波在空气中的传播速度与距离的关系,通过发射和接收超声波信号来测量距离。

时间测距和频率测距是两种常用的测距方法,它们各有优缺点,需要根据具体的应用场景选择合适的方法。

教学项目10超声波测距系统设计

教学项目10超声波测距系统设计

教学项目10超声波测距系统设计超声波测距系统是一种基于超声波传感技术,通过发送超声波脉冲并接收反射回来的超声波脉冲,从而测量目标物体与传感器之间的距离。

本教学项目旨在教授如何设计和实现一个简单的超声波测距系统。

以下是该项目的详细步骤:1.材料准备:- Arduino Uno控制板-超声波传感器模块(如HC-SR04)-面包板-杜邦线2.连接电路:- 将Arduino Uno控制板插入面包板,并让其稳固地固定在面包板上。

- 使用杜邦线将超声波传感器模块连接到Arduino Uno控制板上,确保正确连接,VCC与5V引脚相连,Trig与9引脚相连,Echo与10引脚相连,GND与GND引脚相连。

3.编写代码:- 打开Arduino开发环境,创建一个新的空白文件。

-编写代码以初始化引脚,并定义距离变量。

-编写一个函数来测量距离,该函数将使用超声波发送脉冲并接收回来的脉冲,并计算出目标物体与传感器之间的距离。

-在主循环中调用测量函数,并将测量结果打印到串行监视器中。

以下是一个示例代码:```c++const int trigPin = 9;const int echoPin = 10;void setupinMode(trigPin, OUTPUT);pinMode(echoPin, INPUT);Serial.begin(9600);void loolong duration, distance;digitalWrite(trigPin, LOW);delayMicroseconds(2);digitalWrite(trigPin, HIGH);delayMicroseconds(10);digitalWrite(trigPin, LOW);duration = pulseIn(echoPin, HIGH);distance = duration * 0.034 / 2;Serial.print("Distance: ");Serial.print(distance);Serial.println(" cm");delay(1000);```4.上传代码:- 将Arduino Uno控制板通过USB连接到电脑。

双频超声波测距系统原理及框图

双频超声波测距系统原理及框图

双频超声波测距系统双频超声波测距:本设计使用的方法是发射二个频率不同的猝发声波,测定与这二个猝发声对应的回波信号的相位,根据所测相位进行测距的一种高精度的超声波测距方法 本方法同时使用二个回波的相位以及包络信息,排除了以2 为周期的相位上的不确定性.基本原理是使用两个不同频率的波形的发射与接收波的相位差的差的变化函数来代替单个频率的波形相位差的变化,如下式x φφφ=-1'1y φφφ=-2'2式中,21φφ和为两种频率波形的初始相位.'2'1φφ和 为两种频率接收波形的相位)(y x A φφ-为两种频率波形相位差的差的变化函数.这样做的好处是,既有使用高频率超声波的良好的方向性与反射性,同时由于)(y x A φφ-的周期相对于单个波形的相位差变化函数的周期更大,这样能增大相位差对距离的细分尺度,从而得到更精确的测量结果双频超声波测距系统框图如下图所示(图1)双频超声波测距系统框图设计思路:基于以上双频超声波测距原理,本系统设计的思路是采用两个相对独立的相位法测距电路,分别比较出两个不同频率的波形的相位差,然后将两个相位差提供给MCU,由MCU 中事发射探头先写入的程序来计算出两种波形相位差的差,为了得到所测距离L 的大概值,解决相位法中的π2解的不确定性,会需要用到单片机中的定时器.另外,显示部分也是由mcu 来完成. 由于整个过程并没有过大的运算量,基于经济性和易用性考虑,单片机选用AT89C52单片机.在接收部分中,由接收探头接收的波形经过前置放大后,经由滤波器滤波,使用的滤波器选用MAX275.当为了改变量程而改变超声波的频率时,由于MAX275组成不同的滤波器需要不同的外接电阻,所以若需要实现较大的量程覆盖,可能需要一组以上的MAX275组成不同的滤波器实现滤波.在相位比较电路中,我的想法是把信号源输出的正弦信号和接收端得到的正弦信号分别转化为方波信号A 和B ,将A 、B 输入具有很强抗噪能力的异或门,如图所示。

超声波测距原理模型

超声波测距原理模型

超声波测距原理模型
超声波测距是一种利用声波在空气中传播的特性来测量距离的技术。

它的基本原理是通过发射一个短暂的高频声波脉冲,并测量该脉冲发出后被障碍物反射回来所需的时间,根据声速和往返时间就可以计算出障碍物与发射源之间的距离。

超声波测距系统通常由三个主要部分组成:
1. 发射器:通常是一个压电陶瓷换能器,它将电信号转换为高频声波脉冲,发射出去。

2. 接收器:也是一个压电陶瓷换能器,它接收反射回来的声波脉冲,并将其转换为电信号。

3. 控制电路:包括定时器、放大器和数据处理单元。

它负责控制发射和接收的时序,测量脉冲的往返时间,并根据声速计算出距离。

测距过程如下:
1. 控制电路发出一个短暂的触发脉冲,驱动发射器发出一个高频声波脉冲。

2. 声波脉冲在空气中传播,当遇到障碍物时会被反射回来。

3. 接收器接收到反射回来的脉冲信号,并将其转换为电信号。

4. 控制电路测量发射脉冲和接收脉冲之间的时间差,即往返时间。

5. 根据已知的声速(在空气中约为340米/秒),控制电路计算出障碍物的距离。

距离 = (声速 × 往返时间) / 2
需要注意的是,温度、湿度和气压等环境因素会影响声速,因此在实际应用中需要对声速值进行校正,以提高测距精度。

超声波测距技术广泛应用于自动驾驶、机器人避障、液位测量、停车辅助等领域。

它的优点是结构简单、成本低廉、测距范围适中。

但也存在一些局限性,如测距范围有限、受环境噪声干扰等。

【精品】超声波无线传输系统

【精品】超声波无线传输系统

超声波无线传输系统摘要:超声波测距器可以应用于汽车的倒车、建筑施工以及一些工业现场的位置监控,也可用于如液位,井深、管道长度、物体厚度等的测量。

其范围为0.10~7.0m,精度为1cm。

测量时与被测物体无接触,能够清新、稳定地显示测量结果。

本系统采用STC89C52的为核心,采用C语言对系统进行编程控制.在本系统中,我们通过超声波模块对室内进行测量,通过语音播报及报警和无限传输的形式获取数据给监测台,而且可以全方位准确移动调控测量,同时附加有时间及温度的查看。

1.关键词:测量、语音报警、全方位准确移动调控测量、无线传输2.原创性声明***********************************************************2系统概述***************************************************************3.系统方案*************************************************************3.1系统方案论证******************************************************3.2功能与指标********************************************************3. 2. 1开机画面****************************************************3. 2. 2功能菜单****************************************************3.3实现原理**********************************************************3.4硬件部分**********************************************************3. 4. 1硬件框图*****************************************************3.4.2外围电路硬件介绍*********************************************3. 4. 2.1温度传感器*******************************************3. 4. 2.2超声波传感器*****************************************3. 4. 2.3语音ISD1700*******************************************3. 4. 2.4NRF24L01无限模块******************************************3.5软件流程**********************************************************4.系统测试方案及分析**************************************************4.1系统测试方案*****************************************************4. 1. 1气体传感器调试**********************************************4. 1. 1.1调试过程***********************************************4. 1. 1.2调试数据***********************************************4. 1. 1.3数据分析***********************************************4. 1. 1.4调试结论*******************************************4. 1. 2温湿度传感器调试********************************************4. 1. 2.1调试过程**********************************************4. 1. 2.2调试数据***********************************************4. 1. 2.3数据分析***********************************************4. 1. 2.4调试结论*******************************************5. 1. 1GPRS短信模块调试****************************************** 5. 1. 3.1调试过程**********************************************5. 1. 3.2数据分析**********************************************5. 1. 3.3调试结论*******************************************4.2测试设备********************************************************5.总体功能与特色*****************************************************6.结论及尚存问题*****************************************************7.致谢***************************************************************8.参考文献***********************************************************9.附录***************************************************************1原创性声明3.系统概述超声波是指频率高于20KHz的机械波。

超声波测距系统的研究与实现

超声波测距系统的研究与实现

超声波测距系统的研究与实现一、本文概述超声波测距系统是一种非接触式的距离测量技术,它利用超声波在空气中的传播速度以及回波接收时间来计算目标物体的距离。

由于其具有测量准确、响应速度快、无需直接接触目标物体等优点,超声波测距系统被广泛应用于各种工业、军事和民用领域,如机器人导航、车辆倒车雷达、障碍物检测等。

本文旨在深入研究和实现超声波测距系统,包括其基本原理、硬件设计、软件编程以及实际应用等方面。

我们将首先介绍超声波测距的基本原理和关键技术,然后详细阐述系统的硬件设计和软件编程过程,包括超声波发射器、接收器、微处理器等关键部件的选择和配置,以及信号处理算法的实现。

我们将通过实际测试和应用案例来验证系统的性能和可靠性,并探讨其在实际应用中的优缺点和改进方向。

通过本文的研究和实现,我们希望能够为超声波测距系统的设计和应用提供有益的参考和借鉴,推动该技术的进一步发展和应用。

二、超声波测距原理及关键技术超声波测距系统是一种非接触式的距离测量技术,其基本原理是利用超声波在空气中的传播速度以及传播时间来计算距离。

当超声波发射器发出超声波信号后,这些声波在空气中传播,遇到障碍物后被反射回来,被接收器接收。

由于超声波在空气中的传播速度(约为340米/秒)是已知的,因此可以通过测量发射和接收超声波信号之间的时间差来计算超声波信号传播的距离,从而得到发射器与障碍物之间的距离。

超声波发射与接收技术:超声波发射器通常采用压电陶瓷换能器,其能够将电能转换为机械能,从而发出超声波信号。

接收器则同样使用压电陶瓷换能器,将接收到的超声波信号转换为电信号进行处理。

信号处理技术:接收到的超声波信号往往受到环境噪声的干扰,因此需要进行信号滤波和放大,以提高信号的信噪比。

还需要对信号进行阈值判断,以确定超声波信号的起始和结束时间,从而准确计算时间差。

时间测量技术:时间测量的准确性直接影响到测距的精度。

常用的时间测量方法包括阈值法和渡越时间法。

【文献综述】超声波测距系统

【文献综述】超声波测距系统

文献综述电子信息工程超声波测距系统前言:人能听到的声音频率为20Hz~20kHz,即为可听声波,超出此频率范围的声音,即20Hz 以下的声音称为次声波,20kHz以上的声音称为超声波。

由于超声波具有较强的指向性,且在传播中能量消耗较慢,所以在介质中传播较远,因此超声波经常被用在距离的测量上,如物位测量仪和测距仪等都可以由超声波进行实现。

超声波在空气中的传播速度为340米/秒(因温度大小会有规律变化),因此,如果能测出超声波在空气中的传播时间,就能算出其传播的距离。

超声波测距是一种利用声波特性、电子计数、光电开关相结合来实现非接触式距离测量的方法,不受光线、被测对象颜色等的影响,相比较与其它仪器而言更为卫生,更耐潮湿、粉尘、高温、腐蚀气体等恶劣环境,并且具有维护简单、无污染、可靠性高、寿命长等特点,可应用于纸业、矿业、电厂、化工业、水处理厂、污水处理厂、农业用水、环保检测、食品(酒业、饮料业、添加剂、食用油、奶制品)、防汛、水文、明渠、空间定位、公路限高等行业中。

且可在不同环境中进行距离准确度在线标定,可直接用于水、酒、糖、饮料等液位控制,可进行差值设定,可直接显示各种液位罐的液位、料位高度等【12】。

主题:现在认为,超声波最先是从1876年F.Galton的气哨实验开始,这是人类首次产生高频声波。

在以后30年内,人们对超声波仍然了解的比较少,发展较为缓慢,没有重视对超声波的研究。

在第一次世界大战中,超声波的研究才慢慢的受到各国的重视。

这时期法国人Langevin使用了一种晶体传感器,并使其在水下接收一些相对低频率的超声波,并且提出是否可以使用超声波来对水中的潜艇进行检测或者在水下利用超声波进行通信【16】。

在1929年,前苏联科学家Sokolov最先提出了利用超声波探进行检查金属物内部是否存在缺陷的想法【17】。

在间隔两年后,德国人Mulhauser获准一项关于超声检测方法的德国专利,但是他却没有在这方面进行深入的探索研究。

基于STM32单片机的高精度超声波测距系统的设计

基于STM32单片机的高精度超声波测距系统的设计

基于STM32单片机的高精度超声波测距系统的设计基于STM32单片机的高精度超声波测距系统的设计1. 引言超声波测距技术是一种常用的非接触性测量技术,具有测量范围广、分辨率高等优点,广泛应用于工业自动化、无人驾驶、智能家居等领域。

本文旨在设计一种基于STM32单片机的高精度超声波测距系统,以满足快速、准确、可靠的测距需求。

2. 系统设计2.1 硬件设计超声波测距系统主要由超声波发射器、接收器和信号处理模块组成。

其中,超声波发射器用于发射超声波信号,接收器用于接收反射回来的超声波信号,信号处理模块用于处理接收到的信号并计算出测距结果。

2.2 超声波发射器超声波发射器采用压电陶瓷传感器作为能量转换元件,通过驱动电路将驱动信号转化为超声波信号并发射出去。

为了实现高精度的测距,超声波发射器需要具备较高的频率响应和较窄的方向性。

2.3 超声波接收器超声波接收器采用同样的压电陶瓷传感器作为能量转换元件,利用其能够将接收到的超声波信号转化为电信号。

为了实现高灵敏度的接收,超声波接收器需要具备较高的响应灵敏度和较低的噪声。

2.4 信号处理模块信号处理模块采用STM32单片机作为核心处理器,通过多通道模数转换器(ADC)将接收到的电信号转化为数字信号。

然后,通过数字信号处理算法对信号进行滤波、增益控制和时域分析等操作。

最后,利用测量原理计算出测距结果,并将结果显示在液晶显示器上。

3. 系统工作原理3.1 发射信号超声波发射器以一定的频率发射超声波信号,信号经过传播并与目标物体相互作用后,被目标物体反射回来。

3.2 接收信号超声波接收器接收到反射回来的超声波信号,并将其转化为电信号。

信号经过放大、滤波等处理后,送入信号处理模块。

3.3 信号处理信号处理模块使用STM32单片机对接收到的信号进行处理。

首先,通过ADC转化为数字信号。

然后,进行信号滤波,去除噪声和回波干扰。

接着,采用增益控制技术,对信号进行放大或衰减,以适应不同距离的测量需求。

超声波测距系统设计(新图)

超声波测距系统设计(新图)

超声波测距系统设计1. 课程设计目的通过《传感器及检测技术》课程设计,使我们掌握传感器及检测系统设计的方法和设计原则及相应的硬件调试的方法。

进一步理解传感器及检测系统的设计和应用。

2. 内容及要求2.1 设计内容设计一个超声波测距系统,通过超声测距仪的原理是根据超声波遇到障碍物反射回来的特性进行测量的。

超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即中断停止计时。

通过不断检测产生波发射后遇到障碍物所反射的回波,从而测出发射超声波和接收到回波的时间差T,然后求出距离L。

基本的测距公式为:L=(△t/2)*C式中L——要测的距离T——发射波和反射波之间的时间间隔C——超声波在空气中的声速,常温下取为340m/s声速确定后,只要测出超声波往返的时间,即可求得L。

2.2 设计要求本次设计采用40KHz的超声波发射和接收传感器测量距离。

可采用发射和接收之间的距离,也可将发射和接收平行放在一起,通过反射测量距离。

实现功能要求:(1) LED数码管显示测量距离,精确到小数点后一位(单位:cm)。

(2) 测量范围:30cm~200cm,(3) 误差<0.5cm。

(4)确保系统的可靠性。

3.系统工作原理设计的整体框图如图1所示,主要由超声波发射,超声波接收与信号转换,按键显示电路与温度传感器电路组成。

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,然后求出距离L=CT/2,式中的C为超声波波速。

在常温下,空气中的声速约为340m/s。

由于超声波也是一种声波,其传播速度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。

因为本系统测距精度要求很高,误差<0.5cm,所以通过对温度的检测对超声波的传播速度加以校正。

超声波传播速度确定后,只要测得超声波往返的时间,如图2所示,即可求得距离。

超声波测距无线传输系统实验报告

超声波测距无线传输系统实验报告

超声波测距无线传输系统摘要:本系统利用声波反射原理,以MSP430单片机作为控制核心,实现超声波的发射和接收,通过测量超声波在发射源和被测物体间的传播时间来计算被测物体与发射探头间的距离,同时控制步进电机的转动, 实现正度45度的探测,并通过单片机无线收发功能传送数据,在单片机最小系统的液晶显示屏上显示所测物体的距离和坐标,可视化很强。

关键字:MSP430 超声波无线收发目录一、方案的论证1、40KHZ超声波波的产生方案一:由555产生一个稳定的40kHz载波信号,并由单片机控制它以产生间歇的发射波,此方法实现起来比较简单。

方案二:由非门进行振荡产生40kHz载波信号,此方案信号比较稳定,但需要特定频率的晶振,还可能需要分频电路,实现起来较为麻烦。

方案三:直接从FPGA分频得到40kHz的方波发射信号,频率稳定实现更为简单。

而且这种方法充分利用了FPGA资源,同时降低了硬件设计的复杂度,降低系统成本,但是考虑到功耗,我们并没用采用此方案。

方案四:在FPGA中设置一个触发器,时钟频率为80KHz,当其下降沿到来时对输出取反,得到40KHz的方波。

开始时,我们首先尝试用方案三,但后来发现方案三产生的方波不太稳定,考虑到本系统是用电池供电,所以后来改用了方案一,此方案硬件电路简单,功耗小。

3、超声波发射头的驱动方法方案一:将40K的脉冲经过反相器,用反相器驱动超声波发射头。

我们采用几个反相器串联和并联来提高电流,经试验后,此方案达不到要求。

方案二:采用三极管放大方案三:采用变压器方案四:超声波发射电路采用基于MAX232的方波发射电路电路的前几用74LS04非门输出正反相得40K的方波信号驱动MAX232后实现从TTL电平到RS232电平的DC-DC转换,输出+/-9V的电压方波,驱动超声波换能器。

由于发射到换能器的电压高,波形完整,因此可以达到很高的发射功率和效率,可以测量比较远的距离,同时用这个电路发射方波,电路工作稳定电路功耗很小,也适合单电源供电。

基于单片机的超声波测距系统毕业设计论文

基于单片机的超声波测距系统毕业设计论文
随着计算机技术、自动化技术发展,测距与识别问题在工业中变得十分重要。例如,传统的如钢卷尺接触式测量仪器在测量一定距离时,这种仪器对高于3m的顶板安设困难,且测量不准确;对于横向变形量的测量,若安设于两侧之间,则妨碍人、车来往,如果不固定安设装,则测量精度很低,难以监测微小变形。在自动化装配、检测、分类、加工与运输等过程中,要对随意放置的工件进行作业,这就必须对工件的位置、形状、姿势、种类自动地进行判别,尤其在在工件运输过程中进行识别,则问题更为复杂与困难,因此人们急切需要各种非接触式的测距仪[7]。
关键词:超声波测距仪、STC89C52单片机
1、
1.1
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。在人类文明的历次产业革命中,传感技术一直扮演着先行官的重要角色,它是贯穿各个技术和应用领域的关键技术,在人们可以想象的所有领域中,它几乎无所不在。传感器是世界各国发展最快的产业之一,在各国有关研究、生产、应用部门的共同努力下,传感器技术得到了飞速的发展和进步。但就目前技术水平来说,人们可以具体利用的传感技术还十分有限,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[1]。
其数字和波形都比较清晰稳定,操作简单.,可靠性高,具有断电存储功能,其串口可以方便用户对仪器的测试数据进行后处理及有关程序的开发。与国内同类产品相比,设计新颖合理,功能齐全,在仪器设计上有重大突破和创新,达到了国际先进水平。
目前,计算机市场价格大幅度下降,采用非一体化超声波检测仪器,计算机可发挥它一机多用的各种功能,实际上是最大的节约。过去那种全功能的仪器设置,还不如单独的超声仪,计算机可充分发挥各自特点。高智能化检测仪器只能满足检测条件,使用环境,重复性测试内容等基木情况一样,才可充分发挥其特有功能。仪器设计也应从实际情况出发,才能满足用户的要求。[13]综上所述,我国超声波仪器的研制与生产,有较大发展,有的型号已超过国外同类仪器水平目前常用的超声传感器有两大类,即电声型与流体力型。电声型主要有:1压电传感器;2磁致伸缩传感器;3静电传感器。流体动型中包括有气体与液体两种类型的哨笛。由于工作频率与应用目的不同,超声传感的结构形式是多种多样的,并且名称也有不同,例如在超声检测和诊断中习惯上都超声传感器称作探头,而工业中采用的流体动力型传感器称为“哨”或“笛”[14]。电子测距仪要求测量范围在0.10~5.00m,测量精度1cm,测量时与被测物体无直接接触,能够清晰稳定地显示测量结果。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,公式L=(△t/2)*C简单易算,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。超声波测距器,可以应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控,也可用于液位、井深、管道长度的测量等场合[15]。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。所以就顺其自然的选择用超声波探测仪来进行探测停车位是否有车了。

基于GSM的远程无线超声波测距控制系统的设计

基于GSM的远程无线超声波测距控制系统的设计
基 于 GS M 的 远 程 无 线超 声 波 测 距 控 制 系统 的设 计
范 蟠果 , 王 国斌 , 高 庆
( 西 北工业 大 学 自动 化 学 院, 陕 西 西安 7 1 0 1 2 9 )
De s i g n o f Re mo t e Wi r e l e s s Ul t r a s o n i c Ra ng i ng Co n t r o l Sy s t e m Ba s e d o n GSM Mo d e
中图分 类号 : TP 3 6 8
文 献标 识码 : A
文 章编 号 : 1 0 0 1 —2 2 5 7 ( 2 0 1 3 ) 0 9 —0 0 5 5— 0 2
Ab s t r a c t : I n t h i s p a p e r , we t a k e t h e i n d u s t r i a l
1所 示 。
厂 —匦 ]
图 1 系 统 总 体 结 构
O 引 言
在2 1 2 业 生产 中 , 液 罐 液 位 的 准确 测 量 是 生 产过
2 硬 件 设 计
2 . 1 控 制 核 心
程 检测 和实 时控 制 的基本 保 障 , 利 用 超 声 波 测距 可 以实现 对液 位定 点连 续测 量 , 实际中, 最常 用 的是超 声脉 冲 回波 法l 】 ] 。 GS M 网络 _ 2 通信 的通信 范 围不 断扩 大 , 已成为 成熟 、 稳 定和 可靠 的通信 网络 。因此 , 利用 GS M 网
超 声波 测距模 块 进 行 测 距 , 并 将 测 试 结 果 以 短信 的
形 式返 回到 手机 显 示 。
关键 词 : GS M; DT U; S T C 8 9 C 5 2 ; r e mo t e r a n -

2基于无线单片机CC2510的多点超声波测距系统

2基于无线单片机CC2510的多点超声波测距系统

第29卷第2期 河池学院学报 Vol.29No.2 2009年4月 JOURNAL OF HECH IUN I V ERSI TY Ap r.2009基于无线单片机CC2510的多点超声波测距系统彭建盛,梁光艳,郭留涛(河池学院 物理与电子工程系,广西 宜州 546300)[摘 要] 无线单片机与超声波传感器的结合,可以实现多点距离的远程测量与无线监控。

在分析如何利用无线单片机CC2510来控制超声波测距模块进行距离测量的基础上,研究了在无线单片机CC2510上实现测量数据的无线传输。

该系统具有智能化的特点。

[关键词] CC2510;超声波测距;T DMA;路由节点[中图分类号] T N93 [文献标识码] A [文章编号] 1672-9021(2009)02-0067-05[作者简介] 彭建盛(1979-),男,湖南株州人,河池学院物理与电子工程系助教,主要研究方向:电子电路与通信系统设计,计算机应用。

[基金项目] 广西教育厅科研资助项目(200708LX320)。

在人们越来越追求智能化的今天,距离的远程测量具有重要的意义。

首先,它可以不受测量环境的约束,比如矿井深度的测量等。

距离的远程测量,不用人们亲临现场,能够帮助人们实现对恶劣环境下的距离进行测量。

其次,距离的远程测量可以不用人为的干预,实现测量的自动化,这样就可以为社会节省了一大笔劳动力,提高了工作效率。

除此之外,较之常见的人工测量,距离的远程测量还有一个优点,就是它的测量方式很快捷,它的测量数据可以很轻易地被处理、读取和存储。

而多点距离的远程测量,则具有更加深远的意义。

它将分布在不同位置的测量数据无线发送到同一个主控节点上,实现多路测量数据的无线采集。

这样,就可以在一个地方同时对不同位置的距离进行远程测量和无线监控。

要实现多点距离的远程测量,就要要求它的处理器芯片必须同时具备测控功能和无线收发功能。

随着无线单片机的出现,这样的处理器芯片已经在市场上露面。

基于超声波的测距和无线传输系统的设计与制作

基于超声波的测距和无线传输系统的设计与制作

1 超声波测距的原理超声波传感器又称为器超声波换能器,是超声波探测器中的关键器件,亦可称为超声波传感器。

常用的有两种:一种是压电晶体传感器,另一种是磁致伸缩传感器。

前一种应用得更为广泛。

利用它们可以实现将电能转变为声能或将声能转变为电能的能量转换。

超声波发射装置的换能器是利用压电晶体的逆压电效应而制成的。

超声波接收装置的换能器是利用压电晶体的正压电效应而制成的[4]。

通常用来测距的超声波传感器模块包括了发送探头和接收探头,发送探头发送超声波,发送的超声波遇到障碍物后反射回来,反射回来的超声波被接收探头接收。

图1 超声波传感器测距原理框图超声波测距的原理如图1所示,假设发送的时刻是t1,接收的时刻是t2,T=t2-t1是超声波发送到遇到障碍物后反射回来的时间,由于超声波发射探头和接收探头距离很近,可以近视于同一个点,所以可以认为超声波从发送探头到达障碍物的距离d1和障碍物将超声波反射回接收探头的距离d2是相等的,同时这个距离也是传感器模块到障碍物的距离d,假设超声波传播速度是V=340m/s,则超声波传感器距离障碍物的距离d= (V*T) /2 =V*(t2-t1)/2[1]。

传感器模块只要能正确记录超声波传感器的发送时刻t1和接收到反射回来的超声波的时刻t2就能估算出传感器距离障碍物的距离d。

根据传感器模块的使用说明如图2所示。

图2 传感器模块关键信号说明当在Trig 管脚上维持持续10us 的TTL 高电后发出触发信号,超声波传感器模块内部发出8个40kHz 的脉冲波形,8个40kHz 的脉冲经过电平转换电路后[3],转换成峰峰值为10V 的交流驱动电压,驱动压电陶瓷片震动发出超声波。

在接收端,接收到返回的超声波后转换成微弱的电信号[2],通过放大模块转换成将微弱的电信号转换成了3.3V 左右的信号被传感器模块的单片机接收,经过传感器模块的单片机计算Bluetooth transmission. Furthermore, the intelligent terminal can process the test data in this way.Keywords: Ultrasound; Bluetooth; intelligent terminal图4 系统仿真图在仿真图中用虚拟串口和串口助手模拟APP 显示,P1.4输出高电平到传感器模块的Trig 管脚上触发发送超声波,P1.5连接Echo,测量Echo 管脚高电平的持续时间。

超声波雷达在无线传感器网络中的应用与优化

超声波雷达在无线传感器网络中的应用与优化

超声波雷达在无线传感器网络中的应用与优化无线传感器网络是一种由许多分布在特定区域的感知节点组成的网络系统,可用于收集和传输环境信息。

而超声波雷达则是一种常用的无线传感器网络中的传感器设备,具有广泛的应用领域。

本文将探讨超声波雷达在无线传感器网络中的应用和优化方法。

一、超声波雷达在无线传感器网络的应用超声波雷达(Ultrasonic Radar)作为一种常用的传感器设备,可以通过发射和接收超声波信号来探测目标的距离、速度和方向等信息。

在无线传感器网络中,超声波雷达广泛应用于以下几个方面。

1. 目标检测与跟踪超声波雷达可用于检测和跟踪特定目标的位置和运动。

通过设置多个超声波雷达节点并进行信息交换,可以实时监测目标的位置和运动轨迹,从而实现目标的检测和跟踪。

2. 环境监测与安全超声波雷达可以感知环境中的物体和障碍物,用于监测和预警环境中的变化和危险情况。

通过将超声波雷达节点分布在需要监测的区域,可以实时感知区域内的障碍物,例如建筑物、车辆等,从而提供环境监测和安全保障。

3. 距离测量与定位超声波雷达可用于测量目标与无线传感器节点之间的距离,并通过多个节点的协同工作实现目标的定位。

在室内定位和导航系统中,超声波雷达可以提供可靠的距离测量和定位服务。

二、超声波雷达在无线传感器网络中的优化方法为了提高超声波雷达在无线传感器网络中的应用效果,需要进行一系列的优化措施。

以下是几种常见的优化方法。

1. 能耗优化为了延长超声波雷达节点的使用寿命,需要采取相应的能耗优化措施。

一种常见的方法是根据实际需求调整节点的工作周期,例如降低节点的发射频率和接收频率,减少不必要的能量消耗。

此外,还可以利用能量管理技术和低功耗模式,有效降低节点的能耗。

2. 通信优化在超声波雷达节点之间进行信息传输时,需要进行通信优化以提高传输效率和可靠性。

一种常见的方法是采用分组传输和数据处理技术,将传输的数据分为多个小组,分别进行传输和处理。

此外,还可以采用数据压缩和编码技术,减少数据传输量,提高数据传输效率。

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超声波测距无线传输系统摘要:本系统以两片MSP430作为控制核心,通过RF905进行主从机之间的无线收发通道。

主机实时探测障碍物距离和探头在寻找障碍物过程中偏转的角度,并把所计算的最终结果通过无线收发发送给从机,从机驱动液晶实时显示障碍物距离和角度。

关键词:MSP430 超声波测距无线收发目录一、方案论证与选择 (2)1.1、40kHz超声载波的产生 (3)1.2、测量方法的选择与论证 (3)1.3、接收方法的选择与论证 (3)1.4、电机的选择 (4)二、系统组成的最终方案 (4)三、主要单元电路的设计 (5)3.1、40kHZ方波生成电路 (5)3.2、超声波发射驱动电路 (5)3.3、超声波接受电路 (6)四、系统的软件设计 (6)五、测试数据与分析 (7)5.1、使用仪器及型号 (7)5.2、测试方法............................................................................. 错误!未定义书签。

5.3、测量数据 (7)5.4、误差分析 (8)5.5、结论 (8)六、总结 (8)七、参考文献 (8)一、方案论证与选择1.1、40kHz超声载波的产生方案一:采用555定时器产生。

利用555多谐振荡器产生40kHz方波简单可行,控制方便且成本低。

方案二:由单片机产生。

此方案系统规模小,硬件电路简单,但需要的定时器数目多,且产生的方波信号有很大误差。

方案三:用DDS直接数字频率合成技术产生。

此方案的输出波形稳定,精度高,并且可以根据实际电路的选频特性输出频率可精确调节的波形,测量范围大。

但电路过于复杂,系统太大,成本较高。

方案四:由FPGA产生。

此方案通过对FPGA进行编程,构造分频器电路对4MHz有源晶振频率进行分频,输出的40KHz方波波形稳定,且易于控制。

经过比较我们采用方案一。

1.2、测量方法的选择与论证方案一:幅值检测法。

在发射功率一定的情况下,回射波幅值随测量距离的增大而衰减,而回射波幅值的大小将直接影响测量的精度。

因此该方案只适合粗略测量,精度达不到题目中的要求。

方案二:度越时间检测法。

度越时间即超声波从发射器发出到接收器接收的时间,度越时间与超声波在气体中传播速度相乘即得声波传播的距离。

此法不用考虑反射信号的大小,只检测反射信号的有无,这一方案将使硬件电路得到大大简化。

综上所述,我们采用方案二。

1.3、接收方法的选择与论证方案一:使用CX20106集成芯片接收。

CX20106由前置放大器、限幅放大器、带通滤波器、检波器、积分器及整形电路构成。

所以操作简单方便,但也因为是集成芯片所以一旦产生杂波干扰就很难彻底消除,而且放大倍数也存在局限。

方案二:使用分离电路。

应用分离电路可以灵活的根据需要设置放大倍数,制作的有源滤波器也能有效的消除杂波干扰。

综上所述,我们采取方案二。

1.4、电机的选择方案一:使用步进电机,步进电机是将电脉冲信号转变为角位移或线位移的开环控制元件。

给电机加一个脉冲信号,电机就转过一个步距角,具有较强的快速启停能力。

其控制特性如图所示。

θ= ck ,其中θ为步进电机的角位移量,k 为脉冲数, c 为常数。

这一线性关系的存在,使得步进电机只有周期性的误差而无累积误差,这一特性是整个系统方案的基础。

我们采用的是四相八拍步进电机。

方案二:使用舵机。

舵机为随动系统,当其未转到目标位置时,将全速向目标位置转动,当其达到目标位置时,将自动保持该位置。

舵机输出扭矩较大,运动时可以外接较大的转动负载,而且抗抖动性很好,电位器的线性较高,达到极限位置是也不会偏离目标。

舵机的控制信号是PWM 信,改变舵机的位置。

通过控制PWM 信号的占空比,获得一个直流偏置电压。

该直流偏置电压与电位器的电压比较以驱动电机正反转。

当电机转动时,通过级联减速齿轮带动电位器旋转,直到电压差为0,电机停止转动。

角度变化与脉冲宽度的变化成正比。

由于步进电动机控制方便,而且步进角精确,所以我们选择方案一。

二、系统组成的最终方案经过方案比较与论证,最终确定的系统组成框图如图2—1所示。

系统主要由超声发射部分、接收部分、电机驱动部分和显示部分组成,可以实现题目要求的所有功能。

图2—1 系统组成框图MSP430MSP430无线收发LCDLED电机驱发 收步进电555 40kHZ滤波 放大 整形功率三、主要单元电路的设计3.1、40kHZ 方波生成电路555内部它含有两个电压比较器,一个基本RS 触发器,一个放电开关T ,比较器的参考电压由三只5K Ω的电阻器构成分压,它们分别使高电平比较器A1同相比较端和低电平比较器A2的反相输入端的参考电平为2/3Vcc 和1/3Vcc 。

A1和A2的输出端控制RS 触发器状态和放电管开关状态。

当输入信号输入并超过2/3Vcc 时,触发器复位,555的输出端3脚输出低电平,同时放电,开关管导通;当输入信号自2脚输入并低于1/3Vcc 时,触发器置位,555的3脚输出高电平,同时放电,开关管截止。

图3—1 方波发生电路其中C1为旁路电容,起到滤波作用。

此电路设计方波占空比为0050, T1=T2=0.693Ra ×C ,T=0.722/(Ra ×C )其中T1、T2分别为一个周期内高低电平时间。

设计C 为102,所以Ra=722.0*CT =2.9×103。

3.2、超声波发射驱动电路超声波发射探头是电压型器件,为了达到超声波探测距离,我们需要增大发射功率。

我们先通过TIP31功率管进行功率放大,然后通过一个变压器提升发射电压。

具体电路实现如下图所示:图3—2 超声波发射驱动电路图中,R1为电路保护电阻,我们去60Ω,一级线圈和次级线圈的匝数比为1:20。

3.3、超声波接收电路反射回来的声波经声电转换器后得到的电信号幅值在mV 量级,且含有幅值相近的噪声干扰,因而不宜直接进行电压比较,需经过放大与滤波后才能得到幅值较大的40K 的正弦波,再经过电压比较后得到可以触发单片机中断的电信号。

放大部分采用两级反向放大串接,第一级放大倍数固定,第二级可调。

滤波电路为二阶压控电压源带通滤波器,中心频率为40k ,可以滤除50Hz 工频以及其他一些加性干扰。

3.4、电动机驱动电路本设计中步进电机以四相八拍方式运转,步进角为1.8度。

由于当L298从工作状态变为截止状态时,电机绕组(感性)中的电流不会突变,因此会在四4个输出端口上产生一个很强的反电势,容易将L298击穿,故将两个二极管串联构成并联的四条保护电路接在地和电源Vcc 之间,使得绕组产生的反电势能通过续流二极管D 泄放,从而保护L298。

图3—4 电机驱动电路拟设向顺时针方向为正方向,已知步进电机一个脉冲旋转1.8o。

计往正方向输入总脉冲数为m ,往又负方向输入的总脉冲数为n ,即最终输入脉冲数为n m s +=,则偏离角度C=(18×S)o四、系统的软件设计系统的软件部分主要完成下述任务:控制超声载波的发射,在发射的同时启动计时器,等待超声回波触发中断,并响应中断,计算角度与距离值,结果通过无线收发输送给另一片单片机驱动LCD 显示;编程产生电机转动所需的四相八拍控制信号,令电机每隔一定时间转动一个步进角。

程序用MSP430编写,流程图如下所示:4—1 主机流程图4—2 从机流程图五、测试数据与分析5.1、使用仪器及型号直流稳压稳流电源:型号YB1731A B3A60M数字存储示波器:型号 GOS-1602数字信号源:型号 SG1040A万用表:型号 MS8265卷尺5.2、测量数据测量次第一次第二次第三次第四次第五次第六次数实际距0.40m 0.80m 1.50m 2.00m 2.80m 3.00m 离测量距0.41m 0.82m 1.52m 1.98m 2.83m 3.05m 离误差率 2.5% 2.5% 1.3% 1.0% 0.7% 1.6%5.3、误差分析系统误差会对测量结果造成影响,比如:声速随实验室气温改变、测试人员生理特点等,这些误差可以通过对测量值进行修正的办法处理。

TC O*607.05.331+=(其中T为环境温度)。

5.4、结论本设计实现了题目的各项基本要求,具体包括部分发挥部分要求:(1)能够探测出0.3m~3.10m障碍物的距离,误差<5cm;(2) 能够实现在±45o搜索障碍物,且误差<2o。

(3)障碍物在0.3~0.8m、0.8~1.5m、1.5~3m三个距离段时可以灯光提示各自的段位;(4)实现了无线收发功能。

六、总结1、在系统调试过程中当障碍物距离发射头比较近时容易产生错误,经分析得出时发射头和接受头容易发生衍射现象,于是在发射后经软件延时一段时间消除干扰。

延时越长越好,但是要是延时超过声音能探测最短距离所用时间时就会不能实现进距离测距,所以,延时时间t0<v2*3.0(v为声音在空气中的传播速度)。

2、系统在运行时有时会发生偶发明显错误。

经分析可能是外界振动产生了40HZ的干扰波,但这种概率很小但无法完全消除。

我们分析认为可采样10次,然后去除最高两组和最低两组数据,剩下的数据求平均值。

七、参考文献[1] 李朝青编,《单片机原理及接口技术》,北京:北京航空航天大学出版社[2] 谢自美编,《电子线路设计·实验·测试》,武汉:华中科技大学出版社[3] 马忠梅编,《单片机的C语言应用程序设计》,北京:北京航空航天大学出版社[4] 黄根春主编,《全国大学生电子设计竞赛教程》,电子工业出版社附录:图一放大电路图二滤波比较电路图3 电机驱动电路图4 超声波发射驱动电路图5 方波发生电路。

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