《超声波测距之文献综述.doc

  1. 1、本文档共7页,可阅读全部内容。
  2. 2、有哪些信誉好的足球投注网站(book118)网站文档一经付费(服务费),不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
  3. 3、本站所有内容均由合作方或网友上传,本站不对文档的完整性、权威性及其观点立场正确性做任何保证或承诺!文档内容仅供研究参考,付费前请自行鉴别。如您付费,意味着您自己接受本站规则且自行承担风险,本站不退款、不进行额外附加服务;查看《如何避免下载的几个坑》。如果您已付费下载过本站文档,您可以点击 这里二次下载
  4. 4、如文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“版权申诉”(推荐),也可以打举报电话:400-050-0827(电话支持时间:9:00-18:30)。
查看更多
《超声波测距之文献综述

文献综述 引言 伴随着时代的发展我国经济水平的提高,对于先进的技术的需求也越来越多。超声波测距技术在越来越多的领域发挥着作用。如今的石油勘测技术、汽车的倒车报警技术、汽车的维修与检测技术、现代植保机械与施药技术、物体识别、海洋测量等等。由此可见超声波测距的前景还是十分广阔的,这也是选择超声波测距作为我的毕业课题的一个原因。 超声波测距原理 超声波是超过人类听力范围的一种特殊的波,同样具有声波传输的最基本的物理特性。超声波测距是一种非接触式的检测方式,与激光测距、红外线测距相比,超声波对外界光线、色彩和电磁场不敏感,对于被测物体处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰大或者有毒等恶劣的环境下有一定的适应能力,同时超声波还具有指向性强,能量消耗缓慢以及在介质中传播距离远等优点。超声波的工作原理是通过反射来实现的。通过测量发射超声波和遭遇物体反射回来的反射波的时间间隔t,就可以通过公式计算出超声波发射点和观测点之间的距离S,如图1所示。 公式如下:S = 1/2vt 式中v:超声波音速(声速)340m/s t:超声波的时间间隔。 主要设计 根据罗兆纬的《超声波测距系统设计》、王占选的《具有温度补偿功能的超声波测距系统设计》文章中所采取的系统整体结构设计,结合实际我的系统由为四部分组成,如图1所示。分别是:数码管显示模块、TMS320F28027DSP芯片、超声波传感器模块、温度传感器模块。TMS320F28027芯片用作控制单元,超声波传感器HC- SR04 用于超声波的发送以及回波信号的接收,温度传感器DS18B20 用于对外界环境温度的采集,数码管用于对目标与障碍物的距离进行显示。 1.超声波传感器模块 王占选的《具有温度补偿功能的超声波测距系统设计》文章中超声波传感器HC - SR04 集超声波的发送和接收功能于一体,可以非常方便地提供5 ~ 400 cm范围的非接触式距离感测功能。引脚由上而下依次为电源引脚、超声波发送的触发引脚、回波信号的响应引脚以及接地引脚。触发引脚接收到不低于10 μs 的TTL 高电平信号输入之后传感器会自动发送8 个40 kHz 的方波信号( 超声波) ;有回波信号返回后会从响应引脚输出一个高电平,高电平的持续时间就是超声波从发送到接收时刻之间的时间差。为了保证测量的准确度,要求超声波发送的时间间隔不小于60 ms。设计电路图如下图2、图3所示。 超声波接收电路的工作原理: 当超声波接收头接收到超声波的回波时,根据压电型探头的原理可知,将在探头引脚两端产生很小的电压信号,通过滤波和放大后可以送给单片机进行处理。超声波接收电路通过采用TL074 完成四级放大,并通过滤波电路滤波,最后将获得的足够高的电平回馈给单片机Em78p153,进行模块的下一步处理。 温度传感器 在高美霞的《单片机控制的超声波测距仪的设计》中有这么一段话在测距过程中,由于受温度的影响,不同温度环境中测出的距离有所差异。为此设计数字式温度传感器DS18B20,以减小温度对距离的影响。DS18B20 有许多突出的特性,拥有独特单线接口的方式,通常使用单根信号线,既可传输时钟,又能传输数据,而且数据传输是双向的。DS18B20 采用外部电源供电方式,测温范围- 55 ~ 125℃,在- 10 ~85℃时精度为± 0. 5℃。在实现高精度测温过程中,它的可编程的分辨率为9 ~ 12 位,对应的分辨温度分别为0. 5℃、0. 25℃、0. 125℃和0. 0625℃。另外在王占选的《具有温度补偿功能的超声波测距系统设计》论文中也有这么一段文字是关于温度补偿的方法。零摄氏度下,超声波在空气中的传播速度是331. 4 m/s,由于其速度受到空气中温度、湿度、压强等因素的影响,其中受温度的影响较大[7],温度每升高1 ℃,速度就会相应增加约0. 6 m/s,对测距精度要求高的场合需要通过温度补偿的方法对其进行修正。速度与温度的关系式为 c = 331. 4 × 槡1 + T /273≈331. 4 + 0. 607T ( 1) 式中: c 是超声波在空气中的速度,单位是m/s; T 是环境摄氏温度,单位是℃。 本文选用DS18B20 作为温度采集设备,它是Dallas 公司生产的单总线数字温度传感器,具有微型化、低功率、高性能、抗干扰能力强等优点,适合于各种温度测控系统[8],在- 10 ~ 85℃范围内的测量误差仅为± 0. 5℃。传感器直接输出的是温度信号数字值,采用单总线技术可以方便的与单片机进行通信。 DSP芯片TMS320F28027/TMSVC5509 朱高中《基于DSP超声波测距系统的设计与研究》 中所采用的是TMSVC5509数字信号处理器(DSP)为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件

文档评论(0)

lisufan + 关注
实名认证
内容提供者

该用户很懒,什么也没介绍

1亿VIP精品文档

相关文档