基于AVR单片机的超声波测距仪的研究与开发开题报告
2022-01-29 18:58:34
1. 研究目的与意义、国内外研究现状(文献综述)
一、 课题意义随着科学技术的快速发展,超声波在测距工程中的应用也越来越广泛。
相对于其他测距方式如激光测距、红外测距等,超声波测距具有成本低、精度较高、使用方便、应用范围广等特点。
作为一种检测技术,超声波测距采用的是非接触式测量,由于它不受光线、被测对象颜色、材质等因素影响,对环境有一定适应能力,而使测量仪器可以不受测量介质的影响,大大解决了传统测量仪器存在的问题。
2. 研究的基本内容和问题
一、研究目标将avr(atmega128)单片机作为主控芯片,利用超声波发射和接收模块(tct40-10t和tct40-10r)发出和接收超声波,得到时间差,根据时间-距离公式算得设备到被测物体之间的距离,输出之。
考虑到声速在空气中传播速度收到温度的影响,故应加入温度补偿。
二、研究内容硬件部分:硬件电路主要由以avr单片机为核心的主控模块,超声波发射模块,超声波接收检测模块,温度补偿模块以及输出显示模块组成。
3. 研究的方法与方案
一、研究方法、技术路线和实验方案1、脉冲的产生与超声波发射测距系统中的超声波传感器采用tct-40的压电陶瓷传感器,其工作电压为40khz的脉冲信号,这由单片机执行程序来产生。
测距电路的输入端接单片机p1.0端口,单片机执行上面的程序后,在p1.0 端口输出一个40khz的脉冲信号,经过三极管放大,驱动超声波发射头tct-40t,发出40khz的脉冲超声波。
2、超声波的接收与处理接收头采用与发射头配对的tct-40r。
4. 研究创新点
1、测距手段采用超声波技术,简单实用,操作方便。
超声波发射和接收传感器分离,有利于在多次实践中寻找两者最佳的相对位置,以提高测量精度;2、单片机主控芯片选用ATmega128芯片,相较51系列单片机,具有低功耗,高性能等优势,更适合长时间不间断工作的场合;3、利用DS18B20温度传感器检测外界温度,进行温度补偿,以减小介质温度对声波传导速度影响而导致的距离测量误差;4、超声波测距仪有广泛的应用领域,如倒车测距,机器人避障与导航,目标定位等等,故该系统有一定的商业价值。
5. 研究计划与进展
1、2014年2月20日至3月10日:选题,收集、整理相关资料,撰写开题报告,并通过开题答辩;2、2014年3月11日至3月底:硬件总体设计,采购电气元件,连接各组成模块,调试;3、2014年4月1日至4月9日:硬件调试完成的基础上,进行软件总体设计,并撰写中期检查报告,准备中期答辩;4、2014年4月10日至4月底:编写各模块软件代码,软硬件结合,调试,优化代码,实现基本功能;5、2014年5月1日至5月14日:基本功能实现的基础上可考虑扩展功能。
撰写毕业论文,做答辩ppt,准备答辩。