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基本信息
- 項目名稱：
- 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)計作品為一個超聲波測距裝置，可以應(yīng)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(jié)果。
- 詳細(xì)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(jīng)過超聲波發(fā)射電路將方波電信號轉(zhuǎn)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(jīng)過超聲波接收電路將超聲波信號轉(zhuǎn)化為方波電信號，將此方波信號送回單片機的P3.2口。經(jīng)單片機的處理，在數(shù)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(qū)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(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)
- （一）作品目的 本次設(shè)計作品為一個超聲波測距裝置，可以應(yīng)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(jié)果。 （二） 作品設(shè)計思路 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)射超聲波的時候，將電能轉(zhuǎn)換，發(fā)射超聲波；而在收到回波的時候，則將超聲振動轉(zhuǎn)換成電信號。 根據(jù)設(shè)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(xiàn)LED數(shù)字顯示，超聲波驅(qū)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(xiàn)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(jié)果。 2、可以校準(zhǔn)。當(dāng)測距不是很準(zhǔn)確的時候可以用定位器來進行校準(zhǔn)。 3、基于用單片機設(shè)計的超聲波測距系統(tǒng)，具有硬件結(jié)構(gòu)簡單、工作可靠、測量誤差小等特點 （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。 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(yīng)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(jié)果
- 2011年1月7日遼寧工程技術(shù)大學(xué)廣角杯三等獎
作品所處階段
- 實驗室階段
技術(shù)轉(zhuǎn)讓方式
- 專利轉(zhuǎn)讓
作品可展示的形式
- 實物
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
- （一）使用說明 系統(tǒng)電源開關(guān)閉合，單片機系統(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(jié)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(yīng)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(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(diào)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(nèi)外，超聲波由于指向性強、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)合共同實現(xiàn)機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_、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(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(yīng)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(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現(xiàn)。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(yīng)用。
