基本信息
- 項目名稱：
- 超聲波測距裝置
- 小類：
- 信息技術
- 大類：
- 科技發(fā)明制作B類
- 簡介：
- 本次設計作品為一個超聲波測距裝置，可以應用于汽車倒車。測量時與被測物體無直接接觸，能夠清晰穩(wěn)定地顯示測量結果。
- 詳細介紹：
- 該超聲波系統(tǒng)主要由單片機系統(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單片機作為主控制器,在單片機的P1.0口發(fā)射40MHz方波，經過超聲波發(fā)射電路將方波電信號轉化為超聲波信號，已發(fā)射的超聲波信號遇到障礙物立即返回，經過超聲波接收電路將超聲波信號轉化為方波電信號，將此方波信號送回單片機的P3.2口。經單片機的處理，在數碼管上顯示距離障礙物的距離。在單片機P1.1口接蜂鳴器，在距離障礙物小于1米時，蜂鳴器響。該裝置電源是采用7805穩(wěn)壓電源和電腦USB驅動兩種供電方式，可任選其一對該裝置供電。
作品圖片
作品專業(yè)信息
設計、發(fā)明的目的和基本思路、創(chuàng)新點、技術關鍵和主要技術指標
- （一）作品目的 本次設計作品為一個超聲波測距裝置，可以應用于汽車倒車。測量時與被測物體無直接接觸，能夠清晰穩(wěn)定地顯示測量結果。 （二） 作品設計思路 超聲波傳感器是利用壓電效應的原理將電能和超聲波相互轉化，即在發(fā)射超聲波的時候，將電能轉換，發(fā)射超聲波；而在收到回波的時候，則將超聲振動轉換成電信號。 根據設計要求并綜合各方面因素，可以采用AT89C52單片機作為主控制器，用動態(tài)掃描法實現LED數字顯示，超聲波驅動信號用單片機的定時器完成，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 （三）作品創(chuàng)新 1、實現單向測距，測量精度高，測量時與被測物體無直接接觸，而且能夠清晰穩(wěn)定地顯示測量結果。 2、可以校準。當測距不是很準確的時候可以用定位器來進行校準。 3、基于用單片機設計的超聲波測距系統(tǒng)，具有硬件結構簡單、工作可靠、測量誤差小等特點 （四）技術關鍵和主要技術指標 （1）調試 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，安裝時應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
科學性、先進性
- 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、顯示結果穩(wěn)定清晰等特點。 2、 該超聲波測距裝置不受光線、被測對象顏色等的影響，在較惡劣的環(huán)境(如含粉塵)具有一定的適應能力。 3、 該超聲波測距裝置檢測迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達到工業(yè)實用的要求， 4、 該超聲波測距裝置，易于定向發(fā)射，方向性好，強度好控制。
獲獎情況及鑒定結果
- 2011年1月7日遼寧工程技術大學廣角杯三等獎
作品所處階段
- 實驗室階段
技術轉讓方式
- 專利轉讓
作品可展示的形式
- 實物
使用說明,技術特點和優(yōu)勢,適應范圍,推廣前景的技術性說明,市場分析,經濟效益預測
- （一）使用說明 系統(tǒng)電源開關閉合，單片機系統(tǒng)復位，超聲波發(fā)射接收電路開始工作，測量2.5m以內平面物體的距離，距離值在LED上顯示。 （二） 作品設計優(yōu)勢 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、顯示結果穩(wěn)定清晰等特點。 2、 該超聲波測距裝置不受光線、被測對象顏色等的影響，在較惡劣的環(huán)境(如含粉塵)具有一定的適應能力。 3、 該超聲波測距裝置檢測迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達到工業(yè)實用的要求， 4、 該超聲波測距裝置，易于定向發(fā)射，方向性好，強度好控制。 （三） 作品使用范圍 超聲波測距器，可以應用于汽車倒車、建筑施工工地以及一些工業(yè)現場的位置監(jiān)控，也可用于液位、井深、管道長度的測量等場合。 （四）作品應用價值 該超聲波測距裝置易于做到實時控制，并且測量精度方面能達到工業(yè)實用的要求，易于調試，成本低廉，具有很強的實用價值和良好的市場前景
同類課題研究水平概述
- 如今，在國內外，超聲波由于指向性強、能量消耗緩慢且在介質中傳播的距離較遠，超聲波測距相對其他測距技術而言成本低廉,測量精度較高,不受環(huán)境的限制,應用方便，將它與紅外、灰度傳感器等結合共同實現機器人尋線和繞障功能因而經常用于距離的測量。它主要應用于倒車雷達、測距儀、物位測量儀、移動機器人的研制、建筑施工工地以及一些工業(yè)現場等，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，且計算簡單、易于做到實時控制，在測量精度方面也能達到工業(yè)實用的要求，因此得到了廣泛的應用。本課題的研究是非常有實用和有商業(yè)價值的。 由于超聲波指向性強，能量消耗緩慢，在介質中傳播的距離較遠，因而超聲波經常用于距離的測量，如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實現。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達到工業(yè)實用的要求，因此在移動機器人的研制上 也得到了廣泛的應用。
