超声波测距仪系统设计(含CAD零件图和装配图)(毕业论文24900字,cad图10张,答辩PPT)
摘 要
超声波测距在社会生活中已经有广泛的应用如汽车倒车雷达等。论文对超声波测距的可能性进行了理论分析,分析了影响超声测距精确度的主要因素,具有不受外界光及电磁场等因素的影响的优点,其输出的正弦波经过两级放大;
5再经过电压比较器,其具有指向性强、能量消耗缓慢、传播距离相对较远等特点,共同构成超声波测距系统。
该系统设计是以ATEML公司生产的单片机AT89C2051为中心,具有低成本、高精度、微型化数字显示等优点。但由于超声波传播声时难于精确捕捉,和激光、涡流和无线电测距方式相比,利用反射超声波测量待测距离。由于超声波对光线、色彩和电磁场不敏感,因此在工业操控、建筑测量、机器人定位方面得到了广泛的应用。
目 录
1绪 论 1
1.1 选题的背景与意义 1
1.2 国内外研究现状 2
1.2.1 国外研究现状 2
1.2.2 国内研究现状 3
1.2.3 总结 4
1.3 本文主要工作 4
2总体方案的确定 6
2.1总体设计要求 6
2.2 总体设计 6
2.2.1总体设计思路 6
2.2.2 工作流程图 7
2.3双频超声波测距 8
3 超声波测距仪系统的硬件设计 10
3.1 超声波传感器的选择 10
3.1.1 声波 10
3.1.2 物质的声学特性 10
3.1.3 超声波测距原理 11
3.1.4超声波传感器的选型 12
3.2单片机的选择 14
3.2.1 单片机介绍 14
3.2.2 AT89C51的基本电路 15
3.3电源、温度、显示电路处理模块 22
3.3.1电源处理模块 22
3.3.2温度处理模块 24
3.3.3 显示电路处理模块 25
3.4发射、接收电路处理模块 28
3.4.1超声波发射电路处理模块 28
3.5.2接收电路处理模块 30
3.5 本章小结 35
4超声波测距仪系统的软件设计 36
4.1 软件设计总体框图 36
4.2 软件程序模块化设计 38
4.2.1初始化模块 38
4.2.2中断计时模块 38
4.2.3延时模块 39
4.2.4数据处理模块 39
4.2.5显示模块 39
4.2.6 测温模块 39
4.2.7总程序 40
4.3程序仿真 50
4.3.1发射仿真 50
4.3.2接收仿真 51
4.3.3显示仿真 53
4.4 本章小结 53
5机械支架结构的设计 54
5.1总体设计方案 54
5.1.1 设计目的 54
5.1.2 设计要求 54
5.13 支架结构的确定 54
5.2外部整体结构设计 54
5.3 超声波测距仪的外形设计 56
5.4 主机平台、旋转台及连接台的设计 56
5.5 中杆与可伸出中轴及紧锁装置的设计 57
5.6 脚架和连接杆的设计 59
5.7强度校核 60
5.7.1中轴强度校核 60
5.7.2支脚的强度校核 61
5.8 本章小结 62
总结与展望 63
致谢 64
参考文献 65
附录Ⅰ外形装配图 66
附录Ⅱ 系统电路原理图 67