超声波测距系统设计开题报告
2022-12-06 09:46:35
1. 研究目的与意义
随着科学技术的快速发展,超声波将在测距仪中得应用越来越广。例如,倒车雷达、交通测速、机器人障碍检测等。但就目前水平来说,国内超声波测距仪技术落后,产品功能低端。人们可以具体利用的测距技术还十分有限,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。展望未来,超声波传感器作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间,它将朝着更加高定位高精度的方向发展,以满足日益发展的社会需求,如声纳的发展趋势基本为:研制具有更高定位精度的被动测距声纳,以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要;继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳,实现超远程的被动探测和识别。无庸置疑,未来的超声波传感器将与自动化智能化接轨,与其他的传感器集成和融合,形成多传感器。随着传感器的技术进步,传感器将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能, 最终发展到具有创造力。在新的世纪里,面貌一新的传感器将发挥更大的作用。超声波用于非接触测量,是通过计算超声波在被测物体和超声波探头之间的传输时间来测量距离的,对被测目标无损害。而且超声波传播速度在相当大范围内与频率无关.超声波的这些独特优点越来越受到人们的重视。因为这种方法是一种非接触式的测量.使之能够在些特定场合或环境比较恶劣的环境下使用。例如有毒、有腐蚀性化学物质的液面高度或高速公路上快速行 驶的汽车之间距离的测量等。
路锦正,王建勤在《超声波测距仪的设计》中设计的超声波测距系统使用lcd作为显示模块,个人认为lcd的显示不是很明显,并且他们的超声波测距系统并不带有语音播报功能。这样的设计并不适用于一些特殊的场合或给一些特殊的人群使用。于是我决定在超声波系统上加一个语音播报模块,使用wt588d芯片,设定一个间隔10s的播报,时刻提醒人们现在的距离。 史谚宾在《基于at89c2051的超声波测距仪设计》中测距只测量了一次,这样会导致测量出来的距离有误差。这里可以采用连续测量三次取平均值的方法来提高测量的准确性。超声波传播的速度与环境温度t 有关,其关系可由下式来式描述:c=331.5 0.607t从上式可知,超声波传播的速度随温度的升高而变快,要精确的测量某两个物体之间的距离,需检测当时的环境温度。所以我打算使用ds18b20温度传感器来进行温度补偿。
2. 研究内容与预期目标
超声波测距是一种非常有效的非接触式测距方法,可以广泛应用在各种需要测量距离或者物位参数的场合,比如工业现场、车辆导航、水声工程等领域。因此,深入研究超声测距的方法和理论具有重要的实践意义。本课题以超声传感器为超声发射与接收载体,以按键与led显示为人机交互。并分析影响车载测距系统精度的因素,采取必要硬件措施与计算方法,降低干扰,提高测距精度。
具体任务要求:
(1)分析、总结超声波测距的工作特点及控制要求;
3. 研究方法与步骤
本设计主要核心内容是应用单片机系统进行控制程序设计,利用电力电子技术和自动控制原理进行完整的电路设计。
4. 参考文献
5. 工作计划
(1)2022-2-25~2022-3-17(3周) 查阅相关背景及技术资料,制订具体计划,撰写开题报告。
(2)2022-3-18~2022-4-07(3周) 提出实现方案,熟悉控制模块硬件资源及编程技巧。
(3)2022-4-08~2022-4-28(3周) 设计电路原理图,提出程序框图,编制控制程序。