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基本信息
- 項(xiàng)目名稱：
- 超聲波測距裝置
- 小類：
- 信息技術(shù)
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本次設(shè)計(jì)作品為一個(gè)超聲波測距裝置，可以應(yīng)用于汽車倒車。測量時(shí)與被測物體無直接接觸，能夠清晰穩(wěn)定地顯示測量結(jié)果。
- 詳細(xì)介紹：
- 該超聲波系統(tǒng)主要由單片機(jī)系統(tǒng)及顯示電路、超聲波發(fā)射電路和超聲波檢測接收電路三部分組成。 采用AT89S52單片機(jī)作為主控制器,在單片機(jī)的P1.0口發(fā)射40MHz方波，經(jīng)過超聲波發(fā)射電路將方波電信號(hào)轉(zhuǎn)化為超聲波信號(hào)，已發(fā)射的超聲波信號(hào)遇到障礙物立即返回，經(jīng)過超聲波接收電路將超聲波信號(hào)轉(zhuǎn)化為方波電信號(hào)，將此方波信號(hào)送回單片機(jī)的P3.2口。經(jīng)單片機(jī)的處理，在數(shù)碼管上顯示距離障礙物的距離。在單片機(jī)P1.1口接蜂鳴器，在距離障礙物小于1米時(shí)，蜂鳴器響。該裝置電源是采用7805穩(wěn)壓電源和電腦USB驅(qū)動(dòng)兩種供電方式，可任選其一對(duì)該裝置供電。
作品圖片
作品專業(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)
- （一）作品目的 本次設(shè)計(jì)作品為一個(gè)超聲波測距裝置，可以應(yīng)用于汽車倒車。測量時(shí)與被測物體無直接接觸，能夠清晰穩(wěn)定地顯示測量結(jié)果。 （二） 作品設(shè)計(jì)思路 超聲波傳感器是利用壓電效應(yīng)的原理將電能和超聲波相互轉(zhuǎn)化，即在發(fā)射超聲波的時(shí)候，將電能轉(zhuǎn)換，發(fā)射超聲波；而在收到回波的時(shí)候，則將超聲振動(dòng)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求并綜合各方面因素，可以采用AT89C52單片機(jī)作為主控制器，用動(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn)LED數(shù)字顯示，超聲波驅(qū)動(dòng)信號(hào)用單片機(jī)的定時(shí)器完成，超聲波測距器的系統(tǒng)框圖如下圖所示，主要由單片機(jī)系統(tǒng)及顯示電路、超聲波發(fā)射電路和超聲波檢測接收電路三部分組成。 （三）創(chuàng)新點(diǎn) （三）作品創(chuàng)新 1、實(shí)現(xiàn)單向測距，測量精度高，測量時(shí)與被測物體無直接接觸，而且能夠清晰穩(wěn)定地顯示測量結(jié)果。 2、可以校準(zhǔn)。當(dāng)測距不是很準(zhǔn)確的時(shí)候可以用定位器來進(jìn)行校準(zhǔn)。 3、基于用單片機(jī)設(shè)計(jì)的超聲波測距系統(tǒng)，具有硬件結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、測量誤差小等特點(diǎn) （四）技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo) （1）調(diào)試 超聲波發(fā)射和接收采用Φ15的超聲波換能器TCT40-10F1（T發(fā)射）和TCT40-10S1（R接收），中心頻率為40kHz，安裝時(shí)應(yīng)保持兩換能器中心軸線平行并相距4～8cm，其余元件無特殊要求。 （2）性能 測距裝置測量范圍為0.07-2.5m
科學(xué)性、先進(jìn)性
- 1、 該超聲波測距裝置具有測量精度高、誤差小、與被測物體無直接接觸、顯示結(jié)果穩(wěn)定清晰等特點(diǎn)。 2、 該超聲波測距裝置不受光線、被測對(duì)象顏色等的影響，在較惡劣的環(huán)境(如含粉塵)具有一定的適應(yīng)能力。 3、 該超聲波測距裝置檢測迅速、方便、計(jì)算簡單、易于做到實(shí)時(shí)控制，并且在測量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求， 4、 該超聲波測距裝置，易于定向發(fā)射，方向性好，強(qiáng)度好控制。
獲獎(jiǎng)情況及鑒定結(jié)果
- 2011年1月7日遼寧工程技術(shù)大學(xué)廣角杯三等獎(jiǎng)
作品所處階段
- 實(shí)驗(yàn)室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實(shí)物
使用說明,技術(shù)特點(diǎn)和優(yōu)勢(shì),適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟(jì)效益預(yù)測
- （一）使用說明 系統(tǒng)電源開關(guān)閉合，單片機(jī)系統(tǒng)復(fù)位，超聲波發(fā)射接收電路開始工作，測量2.5m以內(nèi)平面物體的距離，距離值在LED上顯示。 （二） 作品設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì) 1、 該超聲波測距裝置具有測量精度高、誤差小、與被測物體無直接接觸、顯示結(jié)果穩(wěn)定清晰等特點(diǎn)。 2、 該超聲波測距裝置不受光線、被測對(duì)象顏色等的影響，在較惡劣的環(huán)境(如含粉塵)具有一定的適應(yīng)能力。 3、 該超聲波測距裝置檢測迅速、方便、計(jì)算簡單、易于做到實(shí)時(shí)控制，并且在測量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求， 4、 該超聲波測距裝置，易于定向發(fā)射，方向性好，強(qiáng)度好控制。 （三） 作品使用范圍 超聲波測距器，可以應(yīng)用于汽車倒車、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場的位置監(jiān)控，也可用于液位、井深、管道長度的測量等場合。 （四）作品應(yīng)用價(jià)值 該超聲波測距裝置易于做到實(shí)時(shí)控制，并且測量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求，易于調(diào)試，成本低廉，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值和良好的市場前景
同類課題研究水平概述
- 如今，在國內(nèi)外，超聲波由于指向性強(qiáng)、能量消耗緩慢且在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，超聲波測距相對(duì)其他測距技術(shù)而言成本低廉,測量精度較高,不受環(huán)境的限制,應(yīng)用方便，將它與紅外、灰度傳感器等結(jié)合共同實(shí)現(xiàn)機(jī)器人尋線和繞障功能因而經(jīng)常用于距離的測量。它主要應(yīng)用于倒車?yán)走_(dá)、測距儀、物位測量儀、移動(dòng)機(jī)器人的研制、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場等，例如：距離、液位、井深、管道長度、流速等場合。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便，且計(jì)算簡單、易于做到實(shí)時(shí)控制，在測量精度方面也能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求，因此得到了廣泛的應(yīng)用。本課題的研究是非常有實(shí)用和有商業(yè)價(jià)值的。 由于超聲波指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，因而超聲波經(jīng)常用于距離的測量，如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實(shí)現(xiàn)。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計(jì)算簡單、易于做到實(shí)時(shí)控制，并且在測量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求，因此在移動(dòng)機(jī)器人的研制上 也得到了廣泛的應(yīng)用。
