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基本信息
- 項(xiàng)目名稱(chēng)：
- 超聲波測(cè)距測(cè)高小車(chē)
- 來(lái)源：
- 第十二屆“挑戰(zhàn)杯”省賽作品
- 小類(lèi)：
- 機(jī)械與控制
- 大類(lèi)：
- 科技發(fā)明制作A類(lèi)
- 簡(jiǎn)介：
- 本作品通過(guò)小車(chē)與遙控器，利用兩個(gè)89C52單片機(jī)通過(guò)串行通信的結(jié)合，以此控制小車(chē)行進(jìn)，在不同位置通過(guò)升降超聲波測(cè)距桿來(lái)實(shí)現(xiàn)測(cè)距與測(cè)高功能，并在遙控器1602液晶顯示器上顯示。此車(chē)可代替人進(jìn)入特殊極端環(huán)境，進(jìn)行數(shù)據(jù)采集來(lái)實(shí)現(xiàn)人們測(cè)量等需求。
- 詳細(xì)介紹：
- 我們?cè)O(shè)計(jì)此小車(chē)是為了將其應(yīng)用于震后遇難環(huán)境的探測(cè)，以及一些人為難測(cè)的環(huán)境中。 我們用51單片機(jī)控制超聲波發(fā)射和接受器，以及舵機(jī)，電機(jī)，1602等外設(shè)，運(yùn)用c語(yǔ)言編程，從而實(shí)現(xiàn)超聲波的發(fā)射與接受，以及被測(cè)距離的數(shù)學(xué)計(jì)算及其顯示等。我們通過(guò)電機(jī)帶動(dòng)繞過(guò)定滑輪的細(xì)線(xiàn)，從而帶動(dòng)支持超聲波發(fā)射接收器的桿的升降，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)高度的測(cè)量。并且我們利用串行通信，從而為無(wú)線(xiàn)控制模塊的加入打下基礎(chǔ)。 小車(chē)的機(jī)械結(jié)構(gòu)分兩層，從而為各種元器件提供了足夠的存放空間。并且經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)踐，調(diào)試，我們充分的考慮各種細(xì)節(jié)問(wèn)題，力求將每個(gè)功能圓滿(mǎn)實(shí)現(xiàn) ，比如在超聲波干兩側(cè)加貼片，以提高其上下移動(dòng)的穩(wěn)定性等等。 總之，我們的作品較成功的實(shí)現(xiàn)了我們的預(yù)期功能，并且有期望在實(shí)踐中較好的利用。
作品圖片
作品專(zhuān)業(yè)信息
設(shè)計(jì)、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點(diǎn)、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的： 現(xiàn)實(shí)生活中及各種探測(cè)工作中，有許多狹窄或危險(xiǎn)以及被相隔的地方不方便我們測(cè)量。例如，生活中，我們經(jīng)常為怎樣放置合適尺寸及高度的家具而煩惱。地震后，即使相隔咫尺，人們也難以找到廢墟中的親屬。為此，我們旨在設(shè)計(jì)制造出一款廉價(jià)且實(shí)用的測(cè)距測(cè)高儀——超聲波測(cè)距測(cè)高遙控小車(chē)。 基本思路： (一)查閱相關(guān)資料后，我們選用成本低，精度高且不受環(huán)境限制的超聲波。 （二）使用51單片機(jī)控制1602顯示模塊，超聲波發(fā)射與接收器，溫度傳感器，蜂鳴器等。 （三）利用溫度傳感器進(jìn)行聲波傳播速度的補(bǔ)償，盡可能提高測(cè)量精度。 （四）利用舵機(jī)帶動(dòng)滑輪，進(jìn)而帶動(dòng)超聲波發(fā)射與接收器支撐桿的上下轉(zhuǎn)動(dòng)，輔以數(shù)學(xué)公式的計(jì)算，進(jìn)行高度的測(cè)量。 創(chuàng)新點(diǎn)：（一）用遙控控制小車(chē)，進(jìn)入狹小區(qū)域進(jìn)行測(cè)量。 （二）舵機(jī)帶動(dòng)超聲波發(fā)射和接收器進(jìn)行上下移動(dòng) 技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)： 測(cè)量精度的提高，遙控對(duì)小車(chē)以及升降桿的控制。
科學(xué)性、先進(jìn)性
- （一）超聲波指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離遠(yuǎn)，做超聲波測(cè)距儀器具有很好的可行性。故在各種聲波及激光中，我們選用超聲波。 （二）現(xiàn)今人們?cè)O(shè)計(jì)制造的超聲波測(cè)距小車(chē)極少，并且多是測(cè)水平距離，而我們的小車(chē)?yán)靡粋€(gè)升降桿對(duì)超聲波發(fā)射和接收器進(jìn)行上下移動(dòng)，實(shí)現(xiàn)了高度的測(cè)量。 （三）我們利用溫度傳感器可測(cè)出溫度并對(duì)聲波傳播速度進(jìn)行補(bǔ)償，力求達(dá)到較高的精度。雖現(xiàn)今也有人只在此方面進(jìn)行嘗試，但是他們相比，我們的小車(chē)尤顯優(yōu)勢(shì)，小車(chē)孤身前往測(cè)量，避免了人身前往后各種不良環(huán)境對(duì)人體的傷害。除此之外，1602顯示被測(cè)地溫度，這就使我們對(duì)被測(cè)地環(huán)境有所了解，從而對(duì)被測(cè)地生物的狀態(tài)以及有無(wú)進(jìn)行推測(cè)判斷。 實(shí)用性：（一）我們本著成本廉價(jià)的原則進(jìn)行設(shè)計(jì)制作，從而為進(jìn)一步投入生產(chǎn)并引入日常生活提供可行性。 （二）對(duì)升降桿的升降設(shè)計(jì)我們采用大眾熟知的滑輪帶動(dòng)，既有質(zhì)量保障，又方便人們自己修理。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 此作品在2011年5月份在哈爾濱工程大學(xué)校團(tuán)委、?？萍紖f(xié)會(huì)舉辦的五四杯科技競(jìng)賽中，經(jīng)過(guò)兩天專(zhuān)家、觀眾以及外校專(zhuān)家觀眾的評(píng)審，獲得了一定獎(jiǎng)項(xiàng)。
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無(wú)
作品可展示的形式
- 實(shí)物、產(chǎn)品
使用說(shuō)明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說(shuō)明,市場(chǎng)分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測(cè)
- 使用說(shuō)明： （1）.小車(chē)須停止才能測(cè)距。 （2）.測(cè)距應(yīng)先測(cè)量水平距離。 （3）.水平測(cè)距完畢，按上升下降鍵可測(cè)量高度（車(chē)不能在動(dòng)）。 （4）.如需重新測(cè)量水平距離，可重新啟動(dòng)遙控器。 （5）.水平測(cè)距最遠(yuǎn)量程2.76M，誤差2CM。 （6）.高度測(cè)距誤差5CM。
同類(lèi)課題研究水平概述
- 經(jīng)查閱國(guó)內(nèi)外相關(guān)文獻(xiàn)資料，我們發(fā)現(xiàn)國(guó)內(nèi)各生產(chǎn)商對(duì)超聲波測(cè)距儀的設(shè)計(jì)制造水平參差不齊，國(guó)外西門(mén)子等產(chǎn)家對(duì)此類(lèi)產(chǎn)品的制造還是比較齊全，且質(zhì)量較好。然而，現(xiàn)在市場(chǎng)上的測(cè)距儀價(jià)格很貴，一般都在兩三千左右，甚至更高，不適合日常家用。 在應(yīng)用超聲波的儀器中，國(guó)內(nèi)外各公司大力應(yīng)用于醫(yī)學(xué)等方面，在測(cè)距測(cè)高方面應(yīng)用很少。并且，至今也沒(méi)人將以小車(chē)為載體進(jìn)行超聲波測(cè)距的產(chǎn)品引入日常生活。
