1、“.....本系统在编程时选用了后者,让单片机产生约的方波。系统的误差分析声速引起的误差声波是媒质中传播的质点的位置压强和密度对相应静止值的扰动。高于时的机械波称为超声波,媒质包括气体液体和固体。流体中的声波常称为压缩波或压强波,对般流体媒质而言,声波是种纵波,传播速度为式中为媒质的弹性模量,单位为媒质的密度,单位为复数,其虚数部分代表损耗也是复数,其实数部分代表传播速度,虚数部分则与衰减常数每单位距离强度或幅度的衰减有关,测量后者可求得媒质中的损耗。声波的传播与媒质的弹性模量密度内耗以及形状大小产生折射反射衍射等有关。从式可知,声波传输速度与媒介的弹性模量和密度相关,因此,利用声速测量距离,就要考虑这些因素对声速影响。在气体中,压强温度湿度等因素会引起密度变化,气体中声速主要受密度影响,液体的深度温度等因素会引起密度变化,固体中弹性模量对声速影响较密度影响更大......”。
2、“.....液体次之,在气体中的传播速度最慢。气体中声速受温度的影响最大。声速受温度的影响为图根据上式测量的温度声速图。图空气中温度声速图由式和图可见,当温度从变化时,将会产生的声速变化,因此,为了提高测量准确度,计算时必须根据温度进行声速修正。工业测量中,般用公式计算超声波在空气中的传播速度,即单片机时间分辨率的影响不管是查询发射波与回波,还是由其触发单片机中断再通过软件启停定时器,都需要定的时候,中断的方式误差相对要小些。相对而言,单片机的时间分辨率还是不太高,如晶振频率为时,时间分辨率为。随机误差由于测量过程中的随机误差是按统计规律变化的,为了减少其影响,可在同位置处多次重复测量,然后取平均值作为测量的真值。提高测距精度的方法上节分析了超声波测距系统误差产生的些原因,如何提高测量精度是超声测距的关键技术......”。
3、“.....据经验,超声测距的工作频率选择较为合适发射脉宽般应大于填充波周期的倍以上,考虑换能器通频带及抑制噪声的能力,选择发射脉宽脉冲发射周期的选择主要考虑微机处理数据的速度,速度快,脉冲发射周期可选短些。在超声波接收回路中串入增益调节及自动增益负反馈控制环节。因超声接收波的幅值随传播距离的增大呈指数规律衰减,所以采用电路使放大倍数随测距距离的增大呈指数规律增加的电路,使接收器波形的幅值不随测量距离的变化而大幅度的变化,采用电流负反馈环节能使接收波形更加稳定。提高计时精度,减少时间量化误差。如采用芯片计时器,计时器的计数频率越高,则时间量化误差造成的测距误差就越小。例如单片机内置计时器的计数频率只有晶振频率的十二分之,当晶振频率时,计数频率为,此时在空气中的测距时间量化误差为当晶振频率为时,计数频率为,此时测距时间量化误差为......”。
4、“.....则计数频率可直接引用单片机的晶振频率,时间量化误差更小。补偿温度对传播声速的影响。超声波在介质中的传播速度与温度压力等因数有关,其中温度的影响最大,因此需要对其进行补偿。温度传感器的温度测试分辨率为,至准确度为,总线接口。用的通用端口能很容易的模拟总线的读写时序,高精度温度测量能很好的补偿超声波在不同温度的传播速度。由温度传感器和单片机组成的高精度超声波测距已应用在各种高精度测距的场合,如自动气象站中水气日蒸发量的测试自动任意形状物体密度测试仪等,它具有测试速度快,能达到毫米级的测量精度等优点,在工程上的开发与应用前景广阔。本章小结在本章里,对设计的电路进行了调试和分析。对于测距系统来说,误差是不可避免的。如何减小系统的误差,是设计测距系统必需要考虑的问题。本章分析了各种产生测量误差的原因以及解决办法,以更进步提高超声波测距系统的测量精度......”。
5、“.....给出了硬件和软件的设计方案。超声波传感器是本系统的核心器件,本论文详细地介绍了超声波传感器的原理结构检测方式以及它的些特性。只有深入地了解超声波传感器的工作原理,才能更好的设计测距电路。单片机是本系统的控制部分,采用公司生产的芯片。驱动超声波传感器的的方波信号,就是由单片机编程产生的。本系统的发射电路采用六反向器,通过它对单片机产生的方波信号进行放大,以驱动传感器工作。接收电路采用的是,通过接收电路对接收到的信号进行放大和整形,最终再输出负脉冲给单片机响应中断程序。本系统的显示部分采用的是静态扫描方式,并用单片机软件译码。单片机内部采用语言编程,方波信号的产生时间差的读取距离的计算以及显示输出的译码都由单片机编程完成。本课题所设计的超声波测距系统具有测量精度较高速度快控制简单方便等优点。测距范围从到,测量精度在内......”。
6、“.....都有很重要的作用。但由于经验不足,电路硬件软件部分都有不够完善的地方,在今后的学习中会进步改进。总体来说,最重要的是在本课题的设计过程中我学到了很多知识,从中受益匪浅。了解了超声波传感器的原理,学会了各种放大电路的分析设计,也掌握了单片机的开发过程和利用单片机设计电路的方法。对块电路板的设计焊板调试改进等整个过程,有了更深入的理解和掌握。这些对我今后的学习和工作都会有很大帮助的。致谢历时将近两个月的时间终于将这篇论文写完,在论文的写作过程中遇到了无数的困难和障碍,都在同学和老师的帮助下度过了。尤其要强烈感谢我的论文指导老师吴丽波老师,她对我进行了无私的指导和帮助,不厌其烦的帮助进行论文的修改和改进。另外,在校图书馆查找资料的时候,图书馆的老师也给我提供了很多方面的支持与帮助。在此向帮助和指导过我的各位老师表示最中心的感谢,感谢我的同学和朋友......”。
7、“.....还在论文的撰写和排版灯过程中提供热情的帮助。由于我的学术水平有限,所写论文难免有不足之处,恳请吴老师的批评和指正,。参考文献刘凤然基于单片机的超声波测距系统传感器世界,葛健强基于的超声波测距仪研制无锡商业职业技术学院学报,何希才,薛永毅传感器及其应用实例机械工业出版社,胡汉才单片机原理及其接口技术清华大学出版社,吴斌方,刘民,熊海斌超声波测距传感器的研制抽样率,位。在之后处理,数据是对识别电路的输入。通过使用两台接收的传感器,因为输入信息的增加,下列效应可以被预测改进识别率不仅是简单的物质识别,而且种类更复杂的结合体如角和测量距离的识别。识别电路被提出的识别方法是个运算法则,在数据匹配过程中,这个法则可以被作为条组合的逻辑电路的硬件来执行。个匹配电路决定着输入数据是否在最大和最少的参考数据内。匹配电路当决定来自于条组合的逻辑电路时,参考数据和输入数据被量化成二维的形式......”。
8、“.....组合的逻辑电路用来比较两排。从而,组合的逻辑电路有输入来比较个波形数据。被提议的系统使用两台传感器组合的逻辑电路进行每种类的识别。条组合的逻辑电路把少量参考数据和输入数据进行比较。如果比较的两排匹配精确,是输出量否则,是输出量。为了创建比较这对排的组合的逻辑电路,从参考数据中创建份真实的表格。首先,每个种类的参考数据如图中所示被量化成二维的形式。等于或者超过参考数据的最大量的区域被调整到,最小量被调整到,并且其他区域被调整到涉及不到的区域。下步,排量化的参考数据被作为真实表格确定,并且建立了在每排和输入数据相配的组合的逻辑电路。通过增加不被关注的真实表格,由于测量条件,识别电路吸收波形内的变化,例如随着温度的变化。电路可以在尺寸方面简化,因为并非所有数据值都要在识别过程中引用。输入数据被类似量化。相同或是比数据值大的地区的数据值调整到和小于这个区域的数据值对应......”。
9、“.....对相应排的组合的逻辑电路的输入,与参考数据相比。图显示在真实表格和在图的第排的组合逻辑电路之间的输入产量关系。在图描述被量化的参考数据的象素价值,是排号码和是栏数。,描述被量化的输入数据的象素价值并且成为对组合的逻辑电路的输入。代表排的组合的逻辑电路的输出量。当所有,到,和,到,匹配时,生产成为。如果输入数据是在最大和最小的参考数据内,所有排的组合的逻辑电路的输出量成为。下步,因为在输入数据和种类之间的类似处被确定,来自所有组合的逻辑电路的产量的总数是种类的相象种类,并且有最高类似处的种类被作为最终的结果。电路的简化当组合逻辑电路被创建时,当真实表格被制作成条没有被修正的电路时,所有数据值都成排被引用,组合逻辑电路的输入的数量随决定增加而增加,并且电路规模变得更大。为了降低电路规模,识别电路被简化。如图,和不要关心三个区域存在于被量化的参考数据......”。
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