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毕业设计超声波倒车防撞系统设计(1) 毕业设计超声波倒车防撞系统设计(1)

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《毕业设计超声波倒车防撞系统设计(1)》修改意见稿

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......”

2、“.....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,般超声波在固体中传播速度最快,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......”

3、“.....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。其提高测距精度的措施如下第合理选择超声波工作频率脉宽及脉冲发射周期。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......”

4、“.....速度快,脉冲发射周期可选短些。第二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。第三提高计时精度,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......”

5、“.....计数频率为,此时测距时间量化误差为。若采用外部硬件计时电路,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。此时,在短时间内放大器的放大倍数会降低,甚至没有放大作用,这种波不利。但是根据实际的经验,过宽的脉冲宽度会增加测量盲区,对接收回波及比较电路都造成定困难。在具体设计中,比较了微秒个脉冲方波,微秒个脉冲方波的发射脉冲宽度。此时,从接收回波信计算为。发射脉冲宽度发射脉冲宽度决定了测距仪的测量盲区,也影响测量精度,同时与信号的发射能量有关。根据资料,减小发射脉冲宽度,可以提高测量精度,减小测量盲区,但同时也减小了发射能量,对接收回杂质含量......”

6、“.....声速随温度变化公式为式中是温度。由于该测距系统用于室内测量,且量程也不大,温度可以看作定值。在常温下,声音在空气中的传播速度可依据上式传感器方向性尖锐,且避开了噪声,提高了信噪比虽然传播损失相对低频有所增加,但不会给发射和接收带来困难。声速由公式,声速的精确程度线性的决定了测距系统的测量精度。传播介质中声波的传播速度随温度,和测量精度来看,工作频率要求提高。第三从传感器设计角度看,工作频率越低,传感器尺寸就越大,制造和安装就越困难。综上所述,由于本测距仪最大测量量程不大,因而选择测距仪工作频率在超声波在空气中的传播速度为,根据计时器记录的时间......”

7、“.....本系统利用单片机控制超声波的发射和对超声波自发射至接收往返时间的计时。接收电路的输出端接单片机的外部中断源输入口。系统定时发射超声波,在启动发射电路的同时启动单片机内部的定时器,利用定时器的计数功能记录超声波发射的时间和收到反射波的时间。当收到超声波的反射波时,接收电路输出端产生个负跳变,在单片机的外部中断源输入口产生个中断请求信号,单片机响应外部中断请求执行外部中断服务子程序,读取时间差,计算距离,结果输出给显示。单片机超声波测距报警系统总体设计该超声波测距报警系统初步计划是小范围的测距。本章从整体结构角度讨论了测距系统的组成及些系统主要参数......”

8、“.....系统结构如图所示。图超声波测距报警硬件电路图发射电路通常有调谐式和非调谐式。在调谐电路中有调谐线圈有时装在探头内,谐振频率由调谐电路的电感电容决定,发射出的超声脉冲频带较窄。在非调谐式电路中没有调谐元件,发射出的超声频率主要由压电晶片的固有参数决定,频带较宽。为了将定频率幅度的交流电压加到发射传感器的两端,使其震动发出超声。电路频率的选择应该满足发射传感器的固有频率,这样才能使其工作在谐振频率,达到最优的特性。发射电压从理论上说是越高越好,因为对同个发射传感器而言,电压越高,发射的超声功率就越大......”

9、“.....对于接收电路的设计就相对简单些。但是,每个实际的发射传感器有其工作电压的极限值,即当工作电压超过了这个极限值之后,会对传感器的内部电路造成不可回复的损害。因此,工作电压不能超过这个极限值。同时,发射电路中的阻尼电阻决定了电路的阻尼情况。通常采用改变阻尼电阻的方法来改变发射强度。电阻大时阻尼小,发射强度大,仪器分辨率低,适宜于探测厚度大,对分辨力要求不高的试件。电阻小时阻尼大,分辨率高,在探测近表面缺陷时或对分辨力有较高要求时应予采用。发射部分的点脉冲电压很高,但是由障碍物回波引起的压电晶片产生的射频电压不过几十毫伏,要对这样小的信号进行处理就必须放大到定的幅度......”

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