單片機課程設(shè)計報告(實用導(dǎo)盲儀)-全文預(yù)覽
【正文】 H1,distance_L1。 進一步改進措施系統(tǒng)經(jīng)過測試，預(yù)警效果良好。本次課程設(shè)計只有短短的兩周，所以我們雖然設(shè)計了電路，但沒有時間自己制板。效果顯著，功能完善，實用價值強。如果采用一體化收發(fā)探頭，可以減小三角誤差。首先，超聲波發(fā)射和接收頭安裝之間有一個夾角，： 圖 測量夾角這樣測量的值就是一個斜邊的距離。我們在實際生活中找到了答案，我們根據(jù)盲人的反映速度和行動能力，算出了傳感器應(yīng)該設(shè)置的預(yù)警范圍，使得既不過早預(yù)警，又能讓用戶安全躲避障礙。 本功能為系統(tǒng)使用性的核心功能，在現(xiàn)場演示時效果比較理想，現(xiàn)將演示步驟展示如下：將系統(tǒng)佩戴在模擬的盲人身上，以有臺階和行人的樓道為例測試系統(tǒng)。利用信號源產(chǎn)生頻率為50HZ，占空比為20%的矩形波信號作為觸發(fā)信號。四、 軟件設(shè)計 軟件框圖計算距離超聲波發(fā)射超聲波接收距離判別 控制警報控制系統(tǒng)初始化以及標定正常距離 流程圖是否是否標定距離發(fā)射超聲波利用定時器中斷每20ms發(fā)送一個觸發(fā)信號收到回波信號計算障礙物距離障礙物距離小于正常值蜂鳴器報警圖7：程序流程圖 說明本設(shè)計系統(tǒng)軟件采用模塊化結(jié)構(gòu)，由主程序﹑定時子程序、預(yù)警燈子程序﹑實時中斷子程序、定時中斷子程序、蜂鳴器子程序﹑標定子程序構(gòu)成。在豐富理論知識，構(gòu)成了小體系之后，再著手實現(xiàn)功能就感覺游刃有余了。其次，是在本次課程設(shè)計中學(xué)習(xí)到的知識。通過我們的通力合作，圓滿的完成了此次課程設(shè)計任務(wù)。通過本次課程設(shè)計，首先，是學(xué)習(xí)到了幾個精神。上圖為實驗初期時所設(shè)計的超聲模塊、語音報警模塊的接口示意圖。由于超聲波接收探頭的信號非常弱，所以必須用放大器放大，放大后的正弦波不能被微處理器處理，所以必須經(jīng)過波形變換。本次我們采用第一種方法產(chǎn)生超聲波?？梢圆捎密浖a(chǎn)生40KHz的超聲波信號，通過輸出引腳輸入至驅(qū)動器，經(jīng)過動器驅(qū)動后推動探頭產(chǎn)生超聲波。三、 硬件設(shè)計 器件選型超聲波發(fā)生器包括超聲波產(chǎn)生電路和超聲波發(fā)射控制電路兩個部分，超聲波發(fā)射探頭其實就是一個電聲轉(zhuǎn)換器，把電信號轉(zhuǎn)換成聲波信號。X2是聲波返回的時刻，X1是聲波發(fā)聲的時刻，X2X1得出的是一個時間差的絕對值，假定X2X1=，則有340m=。如果測距精度要求很高，則應(yīng)通過溫度補償?shù)姆椒右孕Ｕ? 圖 元件內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 超聲波外部結(jié)構(gòu)在超聲探測電路中，發(fā)射端得到輸出脈沖為一系列方波，其寬度為發(fā)射超聲的時間間隔，被測物距離越大，脈沖寬度越大，輸出脈沖個數(shù)與被測距離成正比。(3) 熱學(xué)作用如果超聲波作用于介質(zhì)時被介質(zhì)所吸收，實際上也就是有能量吸收，同時，由于超聲波的振動，使介質(zhì)產(chǎn)生強烈的高頻振蕩介質(zhì)相互摩擦產(chǎn)生熱熱量，這種能量使介質(zhì)溫度升高。 超聲波的反射和折射(1) 機械作用超聲波傳播過程中，會引起介質(zhì)質(zhì)點交替的壓縮與伸張，構(gòu)成了壓力的變化，這種壓力的變化將引起機械效應(yīng)。橫波只能在固體中傳播，縱波能在固體液體中和氣體中傳播，表面波隨深度的增加其衰減很快。超聲波是聽覺閾值之外的振動，其頻率范圍在10——10Hz，其中通常的頻率大約在10——310之間。該技術(shù)在國民經(jīng)濟中，對提高產(chǎn)品質(zhì)量，保障生產(chǎn)安全和設(shè)備安全運作，降低生產(chǎn)成本，提高生產(chǎn)效率特別具有潛在能力。4．根據(jù)障礙的距離遠近以及類別報警。1．～；2．測量精度為3cm；3．判斷正前方或地面是否有障礙。超聲波是一門以物理、電子、機械、以及材料科學(xué)為基礎(chǔ)的、各行各業(yè)都要使用的通用技術(shù)之一。按超聲波振動輻射大小不同大致可以分為：用超聲波使物體或物性變化的功率應(yīng)用，稱之為功率超聲；用超聲波獲取信息，稱為檢測超聲。超聲波在介質(zhì)中可以產(chǎn)生三中形式的振蕩波：橫波——質(zhì)點振動方向垂直于傳播方向的波；縱波——質(zhì)點振動方向與傳播方向一致的波；表面波——質(zhì)點振動介于縱波和橫波之間，沿表面?zhèn)鞑サ牟ā．敵暡▊鞑サ絻煞N特性不同的介質(zhì)的平面上時，一部分被反射；另一部分透射過界面，在相鄰的介質(zhì)內(nèi)部繼續(xù)傳播；這樣的兩種情況稱之為超聲波的反射和折射。(2) 空化作用在流體動力學(xué)指出，存在于液體中的微氣泡在聲場的作用下振動，當聲壓達到一定的值時，氣泡將迅速膨脹，然后突然閉合，在氣泡閉合時產(chǎn)生沖擊波，這種膨脹、閉合、振動等一系列動力學(xué)過程稱為空化。反之，如果由超聲波機械振動作用于陶瓷片使其發(fā)生微小的形變時，那么壓電晶片也會產(chǎn)生與振動頻率相同的微弱的交流信號。由于超聲波的聲速與溫度有關(guān)，如果溫度變化不大，則可認為聲速基本不變 。超聲波在空氣中傳播速度為每秒鐘340米（15℃時）。以下的系統(tǒng)原理框圖是對系統(tǒng)工作的最基本原則進行詳細說明。超聲波探頭（“也稱為超聲波換能器”）的型號選用CSB40T（其中心頻率為40KHz）。這種方法的特點是無需驅(qū)動電路，但缺乏靈活性。 CD4069 的外部圖
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