【正文】 同時(shí)也進(jìn)一步培養(yǎng)了我的自學(xué)能力，給我一次很好的鍛煉自我的機(jī)會(huì)。檢測(cè)要注意方法，合理的利用推測(cè)和驗(yàn)證結(jié)合的方式，確定錯(cuò)誤之處。例如當(dāng)溫度 0℃時(shí)超聲波速度是 332m/s, 30℃時(shí)是 350m/s，溫度變化引起的超聲波速度變化為 18m/s。第 5 章 誤差分析 超聲波回波聲強(qiáng)的影響回波的聲強(qiáng)與障礙物距離的遠(yuǎn)近有直接的影響，實(shí)際測(cè)量時(shí)，不一定是第一個(gè)回波的過零點(diǎn)觸發(fā)?？梢娀趩纹瑱C(jī)設(shè)計(jì)的超聲波測(cè)距系統(tǒng)具有硬件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、工作可靠、測(cè)量誤差小等特點(diǎn)。 超聲波測(cè)距器的算法設(shè)計(jì) 下圖示意了超聲波測(cè)距的原理，即超聲波發(fā)生器 T 在某一時(shí)刻發(fā)出的一個(gè)超聲波信號(hào)，當(dāng)超聲波遇到被測(cè)物體后反射回來，就被超聲波接收器 R 所接受。本章詳細(xì)介紹了超聲波傳感器的原理和特性，以及 Atmel 公司的AT89C51 單片機(jī)的性能和特點(diǎn)，并在分析了超聲波測(cè)距儀的原理的基礎(chǔ)上，指出了設(shè)計(jì)測(cè)距儀系統(tǒng)的思路和所需考慮的問題，給出了以 AT89C51 單片機(jī)為核心的低成本，高精度、微型化數(shù)字顯示超聲波測(cè)距儀的硬件電路和軟件設(shè)計(jì)方法。所謂動(dòng)態(tài)顯示，實(shí)質(zhì)上是多個(gè) LED 顯示器按照一定的順序輪流顯示。適當(dāng)更改電圖 33 超聲波發(fā)射電路原理圖 容C4的大小，可以改變接收電路的靈敏度和抗干擾能力。超聲波發(fā)射轉(zhuǎn)換器與接受轉(zhuǎn)換器其結(jié)構(gòu)稍有不同。(3)靈敏度。另外，該引腳被略微拉高。P2 口當(dāng)由于外部程序儲(chǔ)存器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)了，P2 口輸出地值的高八位。掉電方式：保存 RAM 的內(nèi)容，振蕩器停振，禁止芯片所有的其他功能直到下一次硬件復(fù)位。并附上詳細(xì)的原理圖。 第 2 章主要介紹了該課題的研究方法和課題的任務(wù)。(3) 渡越時(shí)間檢測(cè)法, 渡越時(shí)間檢測(cè)法的工作方式簡(jiǎn)單, 直觀, 在硬件控制和軟件設(shè)計(jì)上都非常容易實(shí)現(xiàn)。 培養(yǎng)學(xué)生分析問題和解決問題的能力；培養(yǎng)學(xué)生應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)和撰寫設(shè)計(jì)說明書的能力。但就目前技術(shù)水平來說，人們可以具體利用的傳感技術(shù)還十分有限，因此，這是一個(gè)正在蓬勃發(fā)展而又有無限前景的技術(shù)及產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。與物理緊密聯(lián)系，應(yīng)用靈活。為了以超聲波作為檢測(cè)手段，必須產(chǎn)生超聲波和接收超聲波。本文屬于近距離測(cè)量，可以采用常用的壓電式超聲波換能器來實(shí)現(xiàn)。其系統(tǒng)框圖如圖 21 所示: 超聲波接收器超聲波發(fā)射器放大電路放大電路鎖相環(huán)檢波電路計(jì)時(shí)器 單片機(jī)控制 顯示器圖 21 超聲波測(cè)距系統(tǒng)框圖 課題設(shè)計(jì)的任務(wù)和要求采用 40KHz 的超聲波發(fā)射和接收傳感器測(cè)量距離。由于超聲波在空氣中傳播時(shí)會(huì)有相當(dāng)?shù)乃p，衰減的程度與頻率的高低成正比；而頻率高分辨率也高，故短距離測(cè)量時(shí)應(yīng)選擇頻率高的傳感器，而長(zhǎng)距離的測(cè)量時(shí)應(yīng)用低頻率的傳感器。在 FLASH 編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FLASH 進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)， P0 輸出原碼，此時(shí) P0 外部必須被拉高。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。按有效測(cè)距范圍及最大測(cè)量距離可以算出最短的脈沖群間隔發(fā)送時(shí)間。壓電式超聲波換能器是利用壓電晶體的諧振來工作的。 顯示電路及顯示器接口一個(gè)單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，顯示是人機(jī)通道的重要組成部分。采用AT89C51來實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲波轉(zhuǎn)換模塊的控制。主程序首先對(duì)系統(tǒng)環(huán)境初始化，設(shè)置定時(shí)器 T0 工作模式為 16 位定時(shí)計(jì)數(shù)器模式，置位總中斷允許位 EA 并給顯示端口。在速度 v 已知的情況下，距離 S 的計(jì)算公式如下： /2Svt??在空氣中，常溫下超聲波的傳播速度是 340 米／秒，但其傳播速度 V 易受空氣中溫溫度/ oC 30 20 10 0 10 20 30 100波速/m/s 313 319 325 323 338 344 349 386度、濕度、壓強(qiáng)等因素的影響，其中受溫度的影響較大，如溫度每升高 1 oC，聲速增加約 米/秒。圖 42 BCD 碼轉(zhuǎn)換子程序 軟硬件調(diào)試及性能超聲波測(cè)距儀的制作和調(diào)試，其中超聲波發(fā)射和接收采用 Φ15 的超聲波換能器TCT4010F1(T 發(fā)射) 和 TCT4010S1(R 接收) ，中心頻率為 40kHz，在安裝時(shí)應(yīng)當(dāng)要 保持兩換能器中心軸線平行并相距 4～8cm，其余元件無特殊要求。如果在室外測(cè)量，對(duì)于季節(jié)溫差大的地區(qū)，還可采用預(yù)置該地區(qū)12 個(gè)月的統(tǒng)計(jì)溫度，用意于溫度進(jìn)行補(bǔ)償，即可提高精度，又不增加成本。但目前國內(nèi)的超聲波測(cè)距專用集成電路都是精確到厘米級(jí)的測(cè)量精度，所以在此次設(shè)計(jì)中可以忽略。1994[4] 陳大新,胡學(xué)同, FPGA 改進(jìn)超聲波測(cè)距模塊設(shè)計(jì) [J].傳感器技術(shù),2022,24(2): 57～59[5] 羅慶生,[J].計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制, 2022,13(4):304～305[6] [J]. 江蘇電器 ,2022,5:1415[7] 阮成功,藍(lán)兆輝 ,陳碩. 基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距系統(tǒng)[J].應(yīng)用科技,2022,31(7):22～24[8] 曾德懷,謝存禧,張鐵 , [J].機(jī)械科學(xué)與技術(shù), 2022,23(5):613～616[9] 張鵬,張有志 .一種新型超生測(cè)距系統(tǒng) [J].山東: 山東大學(xué)學(xué)報(bào),2022,33(1)[10] [J]. 電子技術(shù) ,2022(6)：79[11] 姜道連,寧延一 ,袁世良 .用 AT89C51 設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距儀 [J].國外電子元器件,2022，(12)[12] 楊自棟 簡(jiǎn)易超聲波測(cè)距儀軟硬件設(shè)計(jì)[J] 農(nóng)業(yè)裝備與車輛工程， 2022，(4)[13] Johann Borenstein,Yoram Koren。這三個(gè)月的設(shè)計(jì)是對(duì)過去所學(xué)知識(shí)的系統(tǒng)提高和擴(kuò)充的過程，為今后的發(fā)展打下了良好的基礎(chǔ)，由于自身水平有限，設(shè)計(jì)中一定存在很多不足之處，敬請(qǐng)各位老師批評(píng)指正。Fuzzy tehnique for mobile robot obstancleAvoidance[M]。該設(shè)計(jì)經(jīng)過實(shí)際測(cè)試證明，可以滿足大多數(shù)場(chǎng)合的測(cè)距要求。采用聲速預(yù)置和傳播介質(zhì)溫度測(cè)量結(jié)合的方法對(duì)聲速進(jìn)行修正，可有效的降低溫度變化產(chǎn)生的誤差。所以需要 4 個(gè)字節(jié)來存放十進(jìn)制轉(zhuǎn)換結(jié)果。為了增強(qiáng)系統(tǒng)的可靠性，應(yīng)在軟硬件上采用抗干擾措施。超聲波測(cè)距系統(tǒng)的軟設(shè)計(jì)圖 41 (a)主程序流程圖 (b) 定時(shí)中斷服務(wù)子程序 (c) 外部服務(wù)中斷子程序 返回軟件分為兩部分，主程序和中斷服務(wù)程序，如圖 41(a) (b) (c) 所示。超聲波在空氣中的傳播速度為 C ,而根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的測(cè)出發(fā)射和接收回波的時(shí)間差 t ,就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離 S ,即: S = Ct/2 。用外接電阻 20 比 1 頻率范圍 邏輯兼容輸出具有吸收 100mA 電流吸收能力。輸出端采兩個(gè)反向器并聯(lián)，用以提高驅(qū)動(dòng)能力。并由單片機(jī)控制脈沖群的脈沖個(gè)數(shù)及脈沖群之間的時(shí)間間隔, 其發(fā)送間隔取決于要求測(cè)量的最大距離。在 FLASH 編程期間，此引腳也用于施加 12V 編程電源（VPP）。RST：復(fù)位輸入。當(dāng)P1 口的管腳第一次寫時(shí)，被定義為高阻輸入。 測(cè)距儀的分辨率取決于對(duì)超聲波傳感器的選擇。由于超聲波也是一種聲波，其聲速 v 與溫度有關(guān)，在使用時(shí)，如果溫度變化不大，則可認(rèn)為聲速是基本不變的。利用超聲波檢測(cè)距離，設(shè)計(jì)比較方便，計(jì)算處理也比較簡(jiǎn)單，并且在測(cè)量精度方面也能達(dá)到要求。它在很多距離探測(cè)應(yīng)用中有很重要的用途，包括非損害測(cè)量，過程檢測(cè)，機(jī)器人檢測(cè)和定位，以及流體液面高度測(cè)量等。因而超聲波經(jīng)常用于距離的測(cè)量，可解決超長(zhǎng)度的測(cè)量。超聲波對(duì)于被測(cè)物體處于黑暗，有灰塵，煙霧，電磁干擾，有毒等惡劣的環(huán)境有一定的適應(yīng)能力。通過分析超聲波測(cè)距誤差產(chǎn)生的原因，提高測(cè)量時(shí)間差到微秒級(jí)，以及用 LM92 溫度傳感器進(jìn)行聲波傳播速度