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  • 适用专业:超声波测距
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资料简介
超声波测距系统的设计(55页,26412字)
引 言
利用超声波测量己知基准位置和目标物体表面之间距离的方法,称为超声波测距法。利用超声波作为定位技术是蝙蝠等一些无目视能力的生物作为防御及捕捉猎物生存的手段,也就是由生物体发射不被人们听到的超声波(20KHz以上的机械波),借助空气媒质传播由被待捕捉的猎物或障碍物反射回来的时间间隔长短与被反射的超声波的强弱判断猎物性质或障碍位置的方法。
超声波测距技术在社会生活中己有广泛的应用如汽车倒车雷达等,它们测距精度一般较低。目前对超声波高精度测距系统的需求越来越大。超声波测距是一种传统而实用的非接触测量方法,和激光、涡流和无线电测距方法相比,具有不受外界光及电磁场等因素的影响的优点,在比较恶劣的环境中也具有一定的适应能力,且结构简单,成本低,因此在工业控制、建筑测量、机器人定位等方面得到了广泛的应用。但由于超声波传播声时难于精确捕捉,温度对声速的影响等原因,使得超声波测距的精度受到了很大的影响,限制了超声测距系统在测量精度要求更高的场合下的应用。
本设计描述了基于AT89S52单片机的具有温度补偿效应的超声波测距系统。它采用压电式超声波换能器,向目标物发射一系列超声波信号,然后接收反射过来的回波,用单片机的外中断来检测回波。超声波在测距仪和目标物之间的传播时间可以由单片机精确测得。系统通过温度传感器DS18B20测量环境温度对超声波传播速度进行修正,单片机就可以计算出系统与目标物之间的距离,并将其在LCD上显示。软件采用汇编语言编程的方法, 实现了测量结果的温度补偿和显示。系统的最小测距距离为20cm,最大测距距离为六米。该测距仪比其它单片机控制的超声波测距仪具有更高的性价比,可广泛应用于各种需要测量距离或物位参数的场合。经系统调试可看出,LCD显示清晰稳定,测量结果稳定可靠,测距仪最大误差不超过2cm。
目前基于超声波测距的精度需求和盲区减小的需求也越来越大,如油库和水箱液面的精确测量和控制,物体内气孔大小的检测和机械内部损伤的检测等。本文结合超声波精确测距的需要,分析了影响超声测距精确度的多种因素,进行了系统的硬件和软件设计,来有效提高测距系统的精度。
第1章 绪论
1.1 课题背景和意义
1.2 设计任务需求
1.3 系统的总体方案设计
第 2 章 硬件电路设计
2.1 超声波测距的原理
2.2 超声波发射电路设计
2.3 超声波接收电路设计
2.4 温度补偿电路设计
2.5 LCD显示电路设计
第 3 章 软件设计
3.1 主程序设计
3.2 定时中断子程序设计
3.3 温度校正子程序设计
3.4 距离计算子程序设计
3.5 LCD显示子程序设计
第 4 章 调试过程
4.1 硬件调试
4.2 软件调试
4.3 误差分析及改进措施
结论与展望
致 谢
参考文献
附录A 电气原理图
附录B 外文文献及其译文
附录C 主要参考文献及摘要
附录D 主要源程序
资料文件预览
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  • 超声波测距系统的设计
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