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基本信息
- 項目名稱：
- 超聲波測距測高小車
- 小類：
- 機械與控制
- 大類：
- 科技發(fā)明制作A類
- 簡介：
- 本作品通過小車與遙控器，利用兩個89C52單片機通過串行通信的結(jié)合，以此控制小車行進，在不同位置通過升降超聲波測距桿來實現(xiàn)測距與測高功能，并在遙控器1602液晶顯示器上顯示。此車可代替人進入特殊極端環(huán)境，進行數(shù)據(jù)采集來實現(xiàn)人們測量等需求。
- 詳細介紹：
- 我們設(shè)計此小車是為了將其應(yīng)用于震后遇難環(huán)境的探測，以及一些人為難測的環(huán)境中。 我們用51單片機控制超聲波發(fā)射和接受器，以及舵機，電機，1602等外設(shè)，運用c語言編程，從而實現(xiàn)超聲波的發(fā)射與接受，以及被測距離的數(shù)學(xué)計算及其顯示等。我們通過電機帶動繞過定滑輪的細線，從而帶動支持超聲波發(fā)射接收器的桿的升降，進而實現(xiàn)高度的測量。并且我們利用串行通信，從而為無線控制模塊的加入打下基礎(chǔ)。 小車的機械結(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)過反復(fù)實踐，調(diào)試，我們充分的考慮各種細節(jié)問題，力求將每個功能圓滿實現(xiàn) ，比如在超聲波干兩側(cè)加貼片，以提高其上下移動的穩(wěn)定性等等。 總之，我們的作品較成功的實現(xiàn)了我們的預(yù)期功能，并且有期望在實踐中較好的利用。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設(shè)計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)
- 目的： 現(xiàn)實生活中及各種探測工作中，有許多狹窄或危險以及被相隔的地方不方便我們測量。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)計制造出一款廉價且實用的測距測高儀——超聲波測距測高遙控小車。 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）利用溫度傳感器進行聲波傳播速度的補償，盡可能提高測量精度。 （四）利用舵機帶動滑輪，進而帶動超聲波發(fā)射與接收器支撐桿的上下轉(zhuǎn)動，輔以數(shù)學(xué)公式的計算，進行高度的測量。 創(chuàng)新點：（一）用遙控控制小車，進入狹小區(qū)域進行測量。 （二）舵機帶動超聲波發(fā)射和接收器進行上下移動 技術(shù)關(guān)鍵和主要技術(shù)指標(biāo)： 測量精度的提高，遙控對小車以及升降桿的控制。
科學(xué)性、先進性
- （一）超聲波指向性強，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離遠，做超聲波測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)今人們設(shè)計制造的超聲波測距小車極少，并且多是測水平距離，而我們的小車?yán)靡粋€升降桿對超聲波發(fā)射和接收器進行上下移動，實現(xiàn)了高度的測量。 （三）我們利用溫度傳感器可測出溫度并對聲波傳播速度進行補償，力求達到較高的精度。雖現(xiàn)今也有人只在此方面進行嘗試，但是他們相比，我們的小車尤顯優(yōu)勢，小車孤身前往測量，避免了人身前往后各種不良環(huán)境對人體的傷害。除此之外，1602顯示被測地溫度，這就使我們對被測地環(huán)境有所了解，從而對被測地生物的狀態(tài)以及有無進行推測判斷。 實用性：（一）我們本著成本廉價的原則進行設(shè)計制作，從而為進一步投入生產(chǎn)并引入日常生活提供可行性。 （二）對升降桿的升降設(shè)計我們采用大眾熟知的滑輪帶動，既有質(zhì)量保障，又方便人們自己修理。
獲獎情況及鑒定結(jié)果
- 此作品在2011年5月份在哈爾濱工程大學(xué)校團委、?？萍紖f(xié)會舉辦的五四杯科技競賽中，經(jīng)過兩天專家、觀眾以及外校專家觀眾的評審，獲得了一定獎項。
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 無
作品可展示的形式
- 實物、產(chǎn)品
使用說明,技術(shù)特點和優(yōu)勢,適應(yīng)范圍,推廣前景的技術(shù)性說明,市場分析,經(jīng)濟效益預(yù)測
- 使用說明： （1）.小車須停止才能測距。 （2）.測距應(yīng)先測量水平距離。 （3）.水平測距完畢，按上升下降鍵可測量高度（車不能在動）。 （4）.如需重新測量水平距離，可重新啟動遙控器。 （5）.水平測距最遠量程2.76M，誤差2CM。 （6）.高度測距誤差5CM。
同類課題研究水平概述
- 經(jīng)查閱國內(nèi)外相關(guān)文獻資料，我們發(fā)現(xiàn)國內(nèi)各生產(chǎn)商對超聲波測距儀的設(shè)計制造水平參差不齊，國外西門子等產(chǎn)家對此類產(chǎn)品的制造還是比較齊全，且質(zhì)量較好。然而，現(xiàn)在市場上的測距儀價格很貴，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，國內(nèi)外各公司大力應(yīng)用于醫(yī)學(xué)等方面，在測距測高方面應(yīng)用很少。并且，至今也沒人將以小車為載體進行超聲波測距的產(chǎn)品引入日常生活。
