基于mcs51系列單片機的超聲波多普勒測速設計-資料下載頁
2025-01-18 14:56本頁面
【正文】 ALE端輸入一個正脈沖信號時，便開始AD轉換，之后單片機便檢測EOC端，開始轉換時為低電平，轉換結束后為高電平，當單片機檢測到EOC端為高電平時，打開鎖存器，將轉換結果的數字量輸入到輸出端。，通過逐次改變138譯碼器的地址輸入端的輸入信號來選通各個端口。把數字量輸入單片機，進行頻率測量。另外，顯示電路也要通過軟件編程來實現它的功能。，段選為通過P2口輸出信號通過74HC573鎖存器實現。由于單片機的I/O接口有限，所以要通過動態(tài)掃描的方法實現數碼管的顯示。5．誤差分析本設計在實現過程中的誤差來源主要有兩個，一個是超聲波探頭在接收過程中不可避免的會受到一些噪聲的影響；另一個則是由于計數器只能進行整數計數而引起的177。1誤差。其中第一個噪聲的影響對實驗結果不會產生較大的影響，原因是在經過了帶通濾波器和低通濾波器后的噪聲將相對較小，再者，其對信號幅度的影響并不會對頻率測量的精度造成影響。對測量結果產生誤差的主要部分是頻率測量師造成的誤差。對于頻率測量造成的誤差，其相對誤差為：ε=177。1/N1=177。1/Ts1fx1=177。fs1/fx1可見，在同樣的Ts1下，測頻法fx1的低頻端，誤差遠大于高頻端，故可以通過提高多普勒頻移信號的頻率來減小誤差。本設計是在我們整個隊所有隊員的通力合作下完成的，在確定整體設計思想階段，我們在激烈的討論中互相學習，在咨詢老師的同時慢慢的一點一點的確定我們的整體設計；在具體設計階段，隊員之間各有分工，有的搜索資料、有的設計電路、有的撰寫設計報告，在我們的努力下終于順利完成了此次物理設計大賽的設計報告，充分享受團隊合作帶給我們的樂趣。本設計電路設計簡單，易于實現；所用元器件均較為常見，價格便宜，性價比高；由誤差分析可知，誤差在可以接受的范圍之內，測量精度較高，能夠滿足日常生活及精度要求不太高的場合的測速需要。但是由于能力有限，本設計尚有不足之處，例如：最終測得的速度只是瞬時速度，沒有能夠測量運動物體的速度—時間曲線；用數碼管顯示測量所得數據過于簡單，不能完成某些特殊的要求。在設計的過程中我們遇到了許多意想不到的困難，原本以為會很簡單的一些電路設計真正實現起來便會遇到很多不懂得地方。我們在設計的過程中學到了很多東西：首先是懂得了團隊合作的精神和合理分工的重要性；其此是增強了我們搜索資料的能力；再次，通過設計加深了對學過的知識的理解和運用；最后，提高了對一些應用軟件如Proteus的操作能力，達到了學以致用的效果。7參考文獻【1】 李光仲、劉俊英 基于模擬乘法器的超聲多普勒黏度測量實驗系統 物理實驗 2010年第2期【2】 余仕成,劉培姣,胡亞聯 關于多普勒效應的進一步討論 孝感學院學報 第29卷第六期 2009年11月【3】 陳國強，鄧明長 基于多普勒效應的超聲波安防系統 韶關學院學報自然科學 第29卷第六期 2008年6月【4】 丁昕，李子健 基于8051單片機的頻率測量技術 東華理工學院 2007年5月【5】 周美娟，肖來勝 單片機技術及系統設計 北京：清華大學出版社 2007【6】 閻石 數字電子技術基本教程 北京：清華大學出版社 2007【7】 遠坂俊昭（日） 測量電子技術設計——濾波器篇 北京：科學出版社 2006【8】 馬場清太郎（日） 運算放大器應用電路設計 北京：科學出版社2007【9】 辛友順，胡永生，薛小鈴 單片機應用系統設計與實現 福建 福建科學技術出版社 2005
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