基于超聲波傳感器的障礙物檢測課程設(shè)計報告(參考版)
2025-06-30 20:55本頁面
【正文】 課程設(shè)計是我們專業(yè)課程知識綜合應(yīng)用的實踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會，從事職業(yè)工作前一個必不少的過程．”千里之行始于足下”，通過這次課程設(shè)計，我深深體會到這句千古名言的真正含義．我今天認真的進行課程設(shè)計，學(xué)會腳踏實地邁開這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會大潮中奔跑打下堅實的基礎(chǔ)． 通過這次課程設(shè)計，本人在許多方面都有所提高，在綜合運用課本的同時也能不斷的提高自己的實踐能力，同時我也認識到，遇到困難是不要總是按照自己的思路來解決問題，多聽聽別人的意見也許能打到事半功倍的效果。在設(shè)計過程中，與同學(xué)分工設(shè)計，和同學(xué)們相互探討，相互學(xué)習(xí)，相互監(jiān)督。 通過本次設(shè)計，充分的體現(xiàn)出了團隊合作精神，分工明確了后，只有各個成員的共同努力才能做出更好的成品，只有隊員的共同努力才能發(fā)現(xiàn)問題，解決問題。深深記下這個道理：“不懂要多問，問了要真的懂，懂了要切實的用在實際中。在本次的實驗中，我們仿真取得的實驗效果還是符合我們預(yù)期期望的，但是我們在仿真實際操作中還是發(fā)現(xiàn)了一些問題，這需要在日后的實驗中，陸續(xù)加以改正。 以上誤差是不可避免的，而電路設(shè)計以及算法本身也可能存在誤差，在設(shè)計過程中，努力減小因這種方式造成的誤差從而保證系統(tǒng)精確度是很重要的。圖21 超聲波回波接收電路輸出端信號與輸入端信號對比六、誤差分析 系統(tǒng)的誤差來源于多方面，由于系統(tǒng)使用了多傳感器進行檢測，因此，每一個器件的性能都會影響到總體結(jié)果的準(zhǔn)確性，例如元件參數(shù)隨外界條件的變化而變化可能會導(dǎo)致系統(tǒng)的誤差。 圖18 各級濾波器信號效果 在二值化電路通過節(jié)點示波器采樣得到的信號圖（如下圖所示），我們可以看到其大致為一個三角波形，~。圖17 回波接收端信號 超聲波回波接收電路輸入端輸出VPP=60mV~2V，f=40KHZ的正弦波信號，在本次仿真實驗中，我們用虛擬儀器模擬輸入一個滿足實驗要求的正弦信號，如圖17紅線所示，其中藍線為一級低通濾波后的信號（），紫線為二級低通濾波后的信號（），綠線為三級無限增益多路反饋低通濾波器濾波后的信號（）。由圖可知，滿足我們的預(yù)期實驗效果。通過測試實驗我們可知，在保證輸出波形較為平滑和完整的情況下，可以將負載電阻R1和震蕩電阻R2取大一點，以滿足仿真的需要。通過調(diào)節(jié)滑動變阻器的數(shù)值，我們可以看出如下變化：圖14 RV1=1K，超聲波發(fā)射電路輸出值變化圖15 RV1=10K，超聲波發(fā)射電路輸出值變化 圖16 RV1=20K，超聲波發(fā)射電路輸出值變化 根據(jù)圖像我們可以得出通過調(diào)節(jié)RV1滑動變阻器的阻值，可以將輸出波形調(diào)節(jié)的更加平滑，用以滿足我們所需的實驗效果。圖13 555定時器的仿真信號圖下列圖為由555定時器產(chǎn)生的脈沖信號經(jīng)過開關(guān)電路、升壓變壓電路等電路處理后的100V~150V，f=40KHZ的一個近似正弦信號。圖12 總體電路圖 實驗結(jié)果分析 如圖12，為超聲波發(fā)射電路部分中應(yīng)用555定時器發(fā)生的幅值在0~5V范圍內(nèi)的脈沖信號，并用虛擬示波器測得。這里，參數(shù)設(shè)計同時也是利用的濾波器設(shè)計軟件。然后利用濾波后的信號與其相比較，大于基準(zhǔn)值輸出為負值，小于基準(zhǔn)值輸出為正值。在本次設(shè)計中，我們利用濾波器設(shè)計軟件對濾波器參數(shù)進行參數(shù)設(shè)置。當(dāng)在超聲波回波接收電路輸
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