![51單片機(jī)超聲波測距畢業(yè)論文開題報(bào)告_第1頁](http://file4.renrendoc.com/view/8949b738ae70c053eb4747490451d069/8949b738ae70c053eb4747490451d0691.gif)
![51單片機(jī)超聲波測距畢業(yè)論文開題報(bào)告_第2頁](http://file4.renrendoc.com/view/8949b738ae70c053eb4747490451d069/8949b738ae70c053eb4747490451d0692.gif)
![51單片機(jī)超聲波測距畢業(yè)論文開題報(bào)告_第3頁](http://file4.renrendoc.com/view/8949b738ae70c053eb4747490451d069/8949b738ae70c053eb4747490451d0693.gif)
![51單片機(jī)超聲波測距畢業(yè)論文開題報(bào)告_第4頁](http://file4.renrendoc.com/view/8949b738ae70c053eb4747490451d069/8949b738ae70c053eb4747490451d0694.gif)
![51單片機(jī)超聲波測距畢業(yè)論文開題報(bào)告_第5頁](http://file4.renrendoc.com/view/8949b738ae70c053eb4747490451d069/8949b738ae70c053eb4747490451d0695.gif)
版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進(jìn)行舉報(bào)或認(rèn)領(lǐng)
文檔簡介
畢業(yè)設(shè)計(jì)第5頁共6頁姓名劉能專業(yè)班電氣自動(dòng)化專業(yè)08-20班系別機(jī)電系指導(dǎo)教師丁倩課題名稱基于單片機(jī)原理超聲波測距離的設(shè)計(jì)摘要隨著科技的發(fā)展,人們生活水平的提高,城市發(fā)展建設(shè)加快,城市給排水系統(tǒng)也有較大發(fā)展,其狀況不斷改善。但是,由于歷史原因合成時(shí)間住的許多不可預(yù)見因素,城市給排水系統(tǒng),特別是排水系統(tǒng)往往落后于城市建設(shè)。因此,經(jīng)常出現(xiàn)開挖已經(jīng)建設(shè)好的建筑設(shè)施來改造排水系統(tǒng)的現(xiàn)象。城市污水給人們帶來了困擾,因此箱涵的排污疏通對大城市給排水系統(tǒng)污水處理,人們生活舒適顯得非常重要。而設(shè)計(jì)研制箱涵排水疏通移動(dòng)機(jī)器人的自動(dòng)控制系統(tǒng),保證機(jī)器人在箱涵中自由排污疏通,是箱涵排污疏通機(jī)器人的設(shè)計(jì)研制的核心部分??刂葡到y(tǒng)核心部分就是超聲波測距儀的研制。因此,設(shè)計(jì)好的超聲波測距儀就顯得非常重要了。本設(shè)計(jì)采用以AT89C51單片機(jī)為核心的低成本、高精度、微型化數(shù)字顯示超聲波測距儀的硬件電路和軟件設(shè)計(jì)方法。整個(gè)電路采用模塊化設(shè)計(jì),由主程序、預(yù)置子程序、發(fā)射子程序、接收子程序、顯示子程序等模塊組成。各探頭的信號(hào)經(jīng)單片機(jī)綜合分析處理,實(shí)現(xiàn)超聲波測距儀的各種功能。在此基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)了系統(tǒng)的總體方案,最后通過硬件和軟件實(shí)現(xiàn)了各個(gè)功能模塊。相關(guān)部分附有硬件電路圖、程序流程圖。經(jīng)實(shí)驗(yàn)證明,這套系統(tǒng)軟硬件設(shè)計(jì)合理、抗干擾能力強(qiáng)、實(shí)時(shí)性良好,經(jīng)過系統(tǒng)擴(kuò)展和升級(jí),可以有效地解決汽車倒車、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場的位置監(jiān)控。設(shè)計(jì)的意義隨著科技的發(fā)展,人們生活水平的提高,城市發(fā)展建設(shè)加快,城市給排水系統(tǒng)也有較大發(fā)展,其狀況不斷改善。但是,由于歷史原因合成時(shí)間住的許多不可預(yù)見因素,城市給排水系統(tǒng),特別是排水系統(tǒng)往往落后于城市建設(shè)。因此,經(jīng)常出現(xiàn)開挖已經(jīng)建設(shè)好的建筑設(shè)施來改造排水系統(tǒng)的現(xiàn)象。城市污水給人們帶來了困擾,因此箱涵的排污疏通對大城市給排水系統(tǒng)污水處理,人們生活舒適顯得非常重要。而設(shè)計(jì)研制箱涵排水疏通移動(dòng)機(jī)器人的自動(dòng)控制系統(tǒng),保證機(jī)器人在箱涵中自由排污疏通,是箱涵排污疏通機(jī)器人的設(shè)計(jì)研制的核心部分??刂葡到y(tǒng)核心部分就是超聲波測距儀的研制。因此,設(shè)計(jì)好的超聲波測距儀就顯得非常重要了。這就是我設(shè)計(jì)超聲波測距儀的意義。參考文獻(xiàn)[1]胡萍.超聲波測距儀的研制.計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化,2003.10
[2]時(shí)德剛,劉嘩.超聲波測距的研究.計(jì)算機(jī)測量與控制,2002.10
[3]華兵.MCS-51單片機(jī)原理應(yīng)用.武漢:武漢華中科技大學(xué)出版社,2002.5[4]李華.MCU-51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù).北京:北京航空航天大學(xué)出版社,1993.6[5]陳光東.單片機(jī)微型計(jì)算機(jī)原理與接口技術(shù)(第二版).武漢:華中理工大學(xué)出版社,1999.4[6]徐淑華,程退安,姚萬生.單片機(jī)微型機(jī)原理及應(yīng)用.哈爾濱:哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社,1999.6.[7]蘇長贊.紅外線與超聲波遙控.北京:人民郵電出版社,1993.7[8]張謙琳.超聲波檢測原理和方法.北京:中國科技大學(xué)出版社,1993.10[9]九州.放大電路實(shí)用設(shè)計(jì)手冊.沈陽:遼寧科學(xué)技術(shù)出版社,2002.5[10]樊昌元,丁義元.高精度測距雷達(dá)研究.電子測量與儀器學(xué)報(bào),2000.10[11]蘇偉,鞏壁建.超聲波測距誤差分析.傳感器技術(shù),2004.[12]永學(xué)等.1-Wire總線數(shù)字溫度傳感器DS18B20及應(yīng)用.電子產(chǎn)品世界,2003.12[13]勝全.D18B20數(shù)字溫度計(jì)在微機(jī)溫度采集系統(tǒng)中的序編制.南京:南京大學(xué)出版社1998.3[14]恒清,張靖.加強(qiáng)單片機(jī)系統(tǒng)抗干擾能力的方法.通化師范學(xué)院學(xué)報(bào),2004.10[15]晗曉,袁慧梅.單片機(jī)系統(tǒng)的印制板設(shè)計(jì)與抗干擾技術(shù).電子工藝技術(shù),2004.6[16]豐,薛紅宣.采用軟件抗干擾設(shè)計(jì)提高微機(jī)系統(tǒng)的可靠性.電子產(chǎn)品世界,2004.1[17]占操,梁厚琴,曹燕.單片機(jī)系統(tǒng)中的軟件抗干擾技術(shù).電子技術(shù),2003.3[18]華兵.MCS-51單片機(jī)原理應(yīng)用.武漢:武漢華中科技大學(xué)出版社,2002.5[19]繼興,劉霞.單片機(jī)系統(tǒng)軟件抗干擾措施分析.電子測量技術(shù),2003[20]田華等.可編程單總線數(shù)字式溫度傳感器DS18B2的原理與應(yīng)用.電子質(zhì)量,2004.7[21]TomR.Watt.Coolingourtomorrowseconomically,ASHRAEJournal.[22]ArmyKayla.Improvingefficiencyinexistingchillerswithoptimizationtechnology,ASHRAEJournal.[23]D.Pearlmutter,Eerily,Y.Etzion,I.A.Meir,H.Di,Refinetheuseoftheevaporationinanexperimentaldown-draftcooltower,Energys.1995[24]rtoriS,ZHANGGX.GeometricErrorMeasurementandCompensationofMachines.AnnalsoftheCIRP.1995:599-609[25]oltonW.Instrumentation&processmeasurement.LongmanScientific&Technical.1991一、設(shè)計(jì)的目的與意義(1)設(shè)計(jì)的目的隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展,超聲波將在測距儀中的應(yīng)用越來越廣。但就目前技術(shù)水平來說,人們可以具體利用的測距技術(shù)還十分有限,因此,這是一個(gè)正在蓬勃發(fā)展而又有無限前景的技術(shù)及產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。展望未來,超聲波測距儀作為一種新型的非常重要有用的工具在各方面都將有很大的發(fā)展空間,它將朝著更加高定位高精度的方向發(fā)展,以滿足日益發(fā)展的社會(huì)需求,如聲納的發(fā)展趨勢基本為:研制具有更高定位精度的被動(dòng)測距聲納,以滿足水中武器實(shí)施全隱蔽攻擊的需要;繼續(xù)發(fā)展采用低頻線譜檢測的潛艇拖曳線列陣聲納,實(shí)現(xiàn)超遠(yuǎn)程的被動(dòng)探測和識(shí)別;研制更適合于淺海工作的潛艇聲納,特別是解決淺海水中目標(biāo)識(shí)別問題;大力降低潛艇自噪聲,改善潛艇聲納的工作環(huán)境。無庸置疑,未來的超聲波測距儀將與自動(dòng)化智能化接軌,與其他的測距儀集成和融合,形成多測距儀。隨著測距儀的技術(shù)進(jìn)步,測距儀將從具有單純判斷功能發(fā)展到具有學(xué)習(xí)功能,最終發(fā)展到具有創(chuàng)造力。在新的世紀(jì)里,面貌一新的測距儀將發(fā)揮更大的作用。(2)設(shè)計(jì)的意義隨著科技的發(fā)展,人們生活水平的提高,城市發(fā)展建設(shè)加快,城市給排水系統(tǒng)也有較大發(fā)展,其狀況不斷改善。但是,由于歷史原因合成時(shí)間住的許多不可預(yù)見因素,城市給排水系統(tǒng),特別是排水系統(tǒng)往往落后于城市建設(shè)。因此,經(jīng)常出現(xiàn)開挖已經(jīng)建設(shè)好的建筑設(shè)施來改造排水系統(tǒng)的現(xiàn)象。城市污水給人們帶來了困擾,因此箱涵的排污疏通對大城市給排水系統(tǒng)污水處理,人們生活舒適顯得非常重要。而設(shè)計(jì)研制箱涵排水疏通移動(dòng)機(jī)器人的自動(dòng)控制系統(tǒng),保證機(jī)器人在箱涵中自由排污疏通,是箱涵排污疏通機(jī)器人的設(shè)計(jì)研制的核心部分。控制系統(tǒng)核心部分就是超聲波測距儀的研制。因此,設(shè)計(jì)好的超聲波測距儀就顯得非常重要了。這就是我設(shè)計(jì)超聲波測距儀的意義。二、設(shè)計(jì)一超聲波測距儀,任務(wù):了解超聲波測距原理。根據(jù)超聲波測距原理,設(shè)計(jì)超聲波測距器的硬件結(jié)構(gòu)電路。 設(shè)計(jì)一超聲波測距儀,要求:設(shè)計(jì)出超聲波測距儀的硬件結(jié)構(gòu)電路。對設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行分析能夠產(chǎn)生超聲波,實(shí)現(xiàn)超聲波的發(fā)送與接收,從而實(shí)現(xiàn)利用超聲波方法測量物體間的距離。對設(shè)計(jì)的電路進(jìn)行分析。以數(shù)字的形式顯示測量距離。三、設(shè)計(jì)思路(1)超聲波測距原理發(fā)射器發(fā)出的超聲波以速度υ在空氣中傳播,在到達(dá)被測物體時(shí)被反射返回,由接收器接收,其往返時(shí)間為t,由s=vt/2即可算出被測物體的距離。由于超聲波也是一種聲波,其聲速v與溫度有關(guān),下表列出了幾種不同溫度下的聲速。在使用時(shí),如果溫度變化不大,則可認(rèn)為聲速是基本不變的。如果測距精度要求很高,則應(yīng)通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右孕U?。超聲波波速與溫度的關(guān)系表溫度(℃)-30-20-100102030100聲速(m/s)313319325323338344349386(2)超聲波測距儀原理框圖如下圖所示單片機(jī)發(fā)出40kHZ的信號(hào),經(jīng)放大后通過超聲波發(fā)射器輸出;超聲波接收器將接收到的超聲波信號(hào)經(jīng)放大器放大,用鎖相環(huán)電路進(jìn)行檢波處理后,啟動(dòng)單片機(jī)中斷程序,測得時(shí)間為t,再由軟件進(jìn)行判別、計(jì)算,得出距離數(shù)并送LED顯示。超聲波發(fā)射器超聲波發(fā)射器放大電路超聲波接收器放大電路鎖相環(huán)檢波電路定時(shí)器單片機(jī)控制顯示器四、單片機(jī)實(shí)現(xiàn)測距原理單片機(jī)發(fā)出超聲波測距是通過不斷檢測超聲波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波,從而測出發(fā)射和接收回波的時(shí)間差tr,然后求出距離S=Ct/2,式中的C為超聲波波速。限制該系統(tǒng)的最大可測距離存在4個(gè)因素:超聲波的幅度、反射的質(zhì)地、反射和入射聲波之間的夾角以及接收換能器的靈敏度。接收換能器對聲波脈沖的直接接收能力將決定最小的可測距離。為了增加所測量的覆蓋范圍、減小測量誤差,可采用多個(gè)超聲波換能器分別作為多路超聲波發(fā)射/接收的設(shè)計(jì)方法。由于超聲波屬于聲波范圍,其波速C與溫度有關(guān)五、超聲波發(fā)射電路超聲波發(fā)射電路原理圖如圖2-2所示。發(fā)射電路主要由反相器74LS04和超聲波發(fā)射換能器T構(gòu)成,單片機(jī)P1.0端口輸出的40kHz的方波信號(hào)一路經(jīng)一級(jí)反向器后送到超聲波換能器的一個(gè)電極,另一路經(jīng)兩級(jí)反向器后送到超聲波換能器的另一個(gè)電極,用這種推換形式將方波信號(hào)加到超聲波換能器的兩端,可以提高超聲波的發(fā)射強(qiáng)度。輸出端采兩個(gè)反向器并聯(lián),用以提高驅(qū)動(dòng)能力。上位電阻R1O、R11一方面可以提高反向器74LS04輸出高電平的驅(qū)動(dòng)能力,另一方面可以增加超聲波換能器的阻尼效果,縮短其自由振蕩時(shí)間。壓電式超聲波換能器是利用壓電晶體的諧振來工作的。超聲波換能器內(nèi)部有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)換能板。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號(hào),其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí),壓電晶片會(huì)發(fā)生共振,并帶動(dòng)共振板振動(dòng)產(chǎn)生超聲波,這時(shí)它就是一個(gè)超聲波發(fā)生器;反之,如果兩電極問未外加電壓,當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí),將壓迫壓電晶片作振動(dòng),將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào),這時(shí)它就成為超聲波接收換能器。超聲波發(fā)射換能器與接收換能器在結(jié)構(gòu)上稍有不同,使用時(shí)應(yīng)分清器件上的標(biāo)志。圖2-2超聲波發(fā)射電路原理圖圖2-2超聲波發(fā)射電路原理圖六、超聲波檢測接收電路集成電路CX20106A是一款紅外線檢波接收的專用芯片,常用于電視機(jī)紅外遙控接收器??紤]到紅外遙控常用的載波頻率38kHz與測距的超聲波頻率40kHz較為接近,可以利用它制作超聲波檢測接收電路(如圖2-3)。實(shí)驗(yàn)證明用CX20106A接收超聲波(無信號(hào)時(shí)輸出高電平),具有很好的靈敏度和較強(qiáng)的抗干擾能力。適當(dāng)更改
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會(huì)有圖紙預(yù)覽,若沒有圖紙預(yù)覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲(chǔ)空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護(hù)處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負(fù)責(zé)。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當(dāng)內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準(zhǔn)確性、安全性和完整性, 同時(shí)也不承擔(dān)用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 2023-2028年中國呋喃妥因腸溶片行業(yè)市場調(diào)查研究及發(fā)展戰(zhàn)略規(guī)劃報(bào)告
- 轉(zhuǎn)正申請書的結(jié)尾
- 2020-2025年中國伺服壓力機(jī)行業(yè)發(fā)展?jié)摿Ψ治黾巴顿Y方向研究報(bào)告
- 2025年度人工智能應(yīng)用開發(fā)合同-@-1
- 2025年敬老院膳食供應(yīng)及營養(yǎng)配餐合同
- 2025年度借名人房產(chǎn)購置資金監(jiān)管協(xié)議書-@-2
- 2025年度建筑節(jié)能改造合同能源管理協(xié)議
- 2025年中國智能醫(yī)療機(jī)器人行業(yè)市場深度評估及投資策略咨詢報(bào)告
- 2025年中國柚木刨切方材行業(yè)市場發(fā)展前景及發(fā)展趨勢與投資戰(zhàn)略研究報(bào)告
- 五四評優(yōu)申請書1500
- 公務(wù)用車分時(shí)租賃實(shí)施方案
- 《論語》原文-翻譯-完整版
- 中醫(yī)適宜技術(shù)-中藥熱奄包
- 壓瘡的預(yù)防和護(hù)理
- 《手衛(wèi)生知識(shí)培訓(xùn)》培訓(xùn)課件
- 算力時(shí)代全光網(wǎng)架構(gòu)研究報(bào)告(2024年)
- 2024年江蘇省淮安市中考英語試題卷(含答案解析)
- 2025屆高考作文素材:《黑神話 悟空》高考作文和素材運(yùn)用
- 譯林版八年級(jí)英語下冊英語單詞(帶默寫版)
- 高中數(shù)學(xué)平面幾何強(qiáng)化訓(xùn)練(解析版)
- 《祛痘產(chǎn)品祛痘產(chǎn)品》課件
評論
0/150
提交評論