【正文】 波檢測(cè)障礙物的原理簡(jiǎn)單，實(shí)現(xiàn)過(guò)程方便，因而被廣泛應(yīng)用于機(jī)器人的避障系統(tǒng)，本課題設(shè)計(jì)了一種使用超聲波測(cè)距的電路，并對(duì)電路進(jìn)行了測(cè)試和分析，實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)障礙物并通過(guò) LED 顯示其距離的功能，還提出了一種使用軟件修正音速的方法，比使用傳感器擁有更簡(jiǎn)單更精確的優(yōu)勢(shì)。 Robot obstacle avoidance目 錄論文總頁(yè)數(shù)：30 頁(yè)1 引言 ..............................................................................................................................................1 課題背景 .................................................................................................................................1 超聲波應(yīng)用的優(yōu)勢(shì) .................................................................................................................1 本課題研究的意義 .................................................................................................................1 本課題的研究方法 .................................................................................................................22 超聲波測(cè)距原理 ..........................................................................................................................2 超聲波發(fā)生器 .......................................................................................................................2 壓電式超聲波發(fā)生器原理 ...................................................................................................2 超聲波測(cè)距原理 ...................................................................................................................33 超聲波測(cè)距電路硬件設(shè)計(jì) ..........................................................................................................3 超聲波發(fā)射電路 ...................................................................................................................3 超聲波接收電路 ...................................................................................................................4 單片機(jī)選用及單片機(jī)最小系統(tǒng) ...........................................................................................5 單片機(jī)串口下載電路 ...........................................................................................................6 顯示驅(qū)動(dòng)電路 .......................................................................................................................74 超聲波測(cè)距電路程序設(shè)計(jì) ..........................................................................................................8 算法設(shè)計(jì) .................................................................................................................................8 主程序 .....................................................................................................................................8 超聲波發(fā)生中斷程序 .............................................................................................................9 超聲波接收中斷程序 ...........................................................................................................105 系統(tǒng)調(diào)試與誤差分析 ..................................................................................................................12 系統(tǒng)的調(diào)試 ...........................................................................................................................12 系統(tǒng)測(cè)量數(shù)據(jù)及誤差分析 ...................................................................................................13 測(cè)量數(shù)據(jù) ........................................................................................................................13 誤差分析 ........................................................................................................................13 針對(duì)誤差產(chǎn)生原因的系統(tǒng)改進(jìn)方案 ............................................................................156 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作的問(wèn)題與特點(diǎn) ..................................................................................................16 多次反射問(wèn)題 .......................................................................................................................16 超聲波傳感器的盲區(qū) ...........................................................................................................16 可測(cè)障礙物的極限參數(shù) .......................................................................................................16 測(cè)量距離與信號(hào)強(qiáng)度的關(guān)系 ...............................................................................................16結(jié) 論 ..........................................................................................................................................17參考文獻(xiàn) ..........................................................................................................................................18致 謝 ..........................................................................................................................................19聲 明 ..........................................................................................................................................20附 錄 ..........................................................................................................................................211 引言 課題背景由于超聲波指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，因而超聲經(jīng)常用于距離的測(cè)量和障礙物檢測(cè)等，如測(cè)距儀和物體位置測(cè)量?jī)x等都可以通過(guò)超聲波來(lái)實(shí)現(xiàn)。超聲波檢測(cè)障礙物是利用其反射特性，當(dāng)發(fā)出的超聲波遇到障礙物時(shí)會(huì)被障礙物反射，超聲波接受探頭接收到信號(hào)并經(jīng)過(guò)單片機(jī)處理后送給機(jī)器人平臺(tái)進(jìn)行處理，為機(jī)器人平臺(tái)提供障礙物的距離、速度、以及方位等信息。3) 超聲波傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，費(fèi)用低，信息處理簡(jiǎn)單可靠，便于小型化和集成化。使用智能機(jī)器人代替人類去進(jìn)行這些工作是很有效率的，因?yàn)樗鼈儗?duì)環(huán)境的適應(yīng)力要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于人類，但是這些環(huán)境往往很復(fù)雜，因此機(jī)器人的障礙物規(guī)避系統(tǒng)的設(shè)計(jì)就顯得非常重要，超聲波因?yàn)樗母鞣N優(yōu)勢(shì)而經(jīng)常被運(yùn)用于機(jī)器人的障礙物規(guī)避系統(tǒng)中，本課題設(shè)計(jì)的超聲波測(cè)距電路可以檢測(cè)到障礙物并測(cè)出距離，為機(jī)器人平臺(tái)提供障礙物的各類信息，讓機(jī)器人能夠在復(fù)雜的環(huán)境中規(guī)避障礙物從而順利的完成人類交給它的工作任務(wù)。在了解超聲波測(cè)距原理的基礎(chǔ)上根據(jù)原理設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距模塊的硬件結(jié)構(gòu)電路。2 超聲波測(cè)距原理 超聲波發(fā)生器超聲波發(fā)生器總體上講可以分兩大類：一類是電氣方式產(chǎn)生超聲波，包括壓電型。 壓電式超聲波發(fā)生器原理這種超聲波發(fā)生器的工作原理利用了壓電晶體的壓電效應(yīng)(如圖