超聲波測距-開題報告(已修改)
2025-01-30 23:29 本頁面
【正文】 畢業(yè)設計（論文）開題報告（課題目的意義；主要設計（研究）內容；設計（研究）方案；預期成果；進度安排及主要參考文獻等）一、課題的目的及意義 目的：基于超聲波發(fā)射接收頭TR4016，利用51單片機，實現(xiàn)短距離的數(shù)字信號傳輸，最終通過顯示終端進行結果顯示。根據(jù)前段按鍵的控制，輸出不同的的數(shù)字信號，并在顯示終端上進行實時顯示，減少誤碼的產生。 意義：超聲波是一種頻率在20khz以上的聲波，作為一種特殊的聲波，同樣具有聲波傳輸?shù)幕疚锢硖匦裕悍瓷?、折射、干涉、衍射和散射，與物理聯(lián)系緊密，應用靈活。并且更適合于高溫、高粉塵、高濕度和強電磁干擾等惡劣環(huán)境下工作。從精度還是可靠性方面來看，使用超聲波數(shù)據(jù)傳輸可以達到數(shù)據(jù)傳輸效率高，誤碼率低，性價比高等優(yōu)點。二、主要設計內容 發(fā)送： 由于超聲波在40khz時信號衰減相對較小，所以選擇數(shù)字555產生一個40khz的載波信號，然后數(shù)據(jù)信號與載波信號通過ASK調制方式進行調制，得到40khz的數(shù)據(jù)信號。再經由T4016超聲波發(fā)射頭進行發(fā)射， 接收： 超射波接收頭R4016 收到數(shù)據(jù)信號，此時信號過小，選擇op37進行信號放大，之后通過濾波電路，濾除低頻噪聲，之后通過包絡檢波將信號還原并輸出至單片機進行處理，最后顯示在顯示終端上。三、研究方案 載波信號：數(shù)字555產生40khz的矩形波作為載波信號 f ASK調制電路：此調制方式是線性調制，原理是高頻載波與低頻數(shù)據(jù)信號相乘，得到的高頻信號。本次調制電路依托555芯片，將數(shù)據(jù)信號與555芯片的使能端相連，達到ask調制的效果，當數(shù)據(jù)信號（即高電平信號）來臨，使能端有效，使得555電路輸出40khz的PWM波，當數(shù)據(jù)信號結束（此時為低電平)來臨，使能端無效，電路無PWM波形輸出。 這樣輸出的波形就是經過ASK調制后的波形 解調電路：由于采用ASK調制方式，數(shù)據(jù)信號的解調使用的是包絡檢波。載波信號的周期為1/(40K)=，假設電路以1Kbps的速率發(fā)送數(shù)字信號，那么每個bit的周期為1mS。設定電容量為10nF，電阻R1=10KΩ。 放大濾波電路：接收到的信號，由于中間的能量消耗，需要對信號進行放大，我使用兩級放大電路，通過芯片op606實現(xiàn)。放大后的電路可能會產生許多低頻噪聲，此時在之后接上濾波。PCB板的制作本設計選用Altium Designer完成電路的原理圖和PCB板的設計，然后送廠制作。四、預期成果繪制調制解調的總電路圖，此外完成原理圖、PCB圖繪制，并送工廠加工完成PCB板。
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