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超声波测距系统设计(答辩稿)PPT

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超声波测距系统设计(答辩稿)PPT

超声波测距系统设计(答辩稿)PPT

简介:这是一个超声波测距系统设计(答辩稿)PPT,主要介绍了概述、课题总体设计思想、超声波测距系统的硬件设计、超声波测距系统的软件设计等内容。答辩是相对起诉而言的,是被告针对原告起诉的事实和理由向人民法院提出的答复和辩解。

超声波测距系统设计(答辩稿)PPT是由星星PPT用户ppt上传提供的答辩PPT类型素材,上传时间为2017-03-17,本页面网址为http://www.cnd8.com/ppt/2016102895057.html

超声波液位检测仪
答辩人:张东起
班 级:电气07405班
导 师:曹福成
答 辩 提 纲   
概述
课题总体设计思想
超声波测距系统的硬件设计
超声波测距系统的软件设计
总结
二、概述
本设计以单片机AT89S52为最小核心,利用超声波作为控制信号对距离进行自动检测和数据处理.
为了减少测量过程中的人工干预,提供了一个带有显示、键盘的人机对话截面.
单片机通过与PC机进行实时通讯等方式打印、保存有关数据,更好的对检测的存储情况进行管理.
二、课题总体设计思想
 课题设计包括硬件和软件两部分。硬件包括AT89S52单片机最小系统,超声波发射电路与接收电路、温度检测电路、 ZLG7290键盘显示电路、串行通信的接口电路等部分;软件部分包括系统初始化模块、超声波驱动及信号处理模块、键盘及显示模块、打印和通信模块等,软件采用模块化设计思想.
总体工作过程
在超声波测距系统开始测距前通过键盘输入一些相关参数。
启动超声波测距系统时.首先由单片机发出4OKHz的脉冲串,每20个脉冲为一串,脉冲串通过超声波发射电路驱动超声波发射换能器发出超声波。单片机在发送脉冲的同时开始计时:超声波遇到障碍物后的回波被超声波接收换能器接收,其输出的正弦波经过两级放大,再经过电压比较器和D触发器产生中断信号中断单片机的计时,得到超声波的传输时间,然后在中断服务程序中根据测出的时间计算出距离,中断返回后再发送下一串脉冲。重复测量5次,去除最大值和最小值得平均值显示并存储。
测量后,通过接口和上位机进行实时通信,将数据交由上位机做进一步的处理,如:统计、打印或保存等。
 三、超声波液位检测仪的硬件设计 AT89S52单片机的最小系统
复位电路:AT89S52的看门狗定时器驱动达到门限电压过一定时间后启动。
AT89S52单片机的X1 和X2之间加晶振,并通过电容接地提供工作时钟。
  超声波发射电路
超声波发射电路由555定时器、R28、RP2、C12C17和超声波发射头UCM40T组成:单片机PD5管脚输出的40KHz脉冲信号幅度放大20V左右以驱动超声波传感器发射器。
 超声波接收电路
接收部分电路上要由两个放大电路、一个电压比较器和一个D触发器构成:双向开关4066控制端接PC4管脚,当PD5管脚发脉冲,将PC4管脚置成低电平,脉冲发送后为高电平。回波信号经两极放大后转换成方波.D触发器的D端接单片机的PC2管脚。发送驱动脉冲串后,将PC2置成低电平;接收到回波信号,将其转换成 D触发的时钟信号,D管脚的低电平将通过D触发器的Q端送出,作为AT89S52的外部中断0(PD2)的中断信号。
 温度检测电路
超声波是一种声波,其声速与温度有关,使用时根据环境温度的变化,要进行温度补偿,否则将会有比较大的误差。
DS1722是美国MAXIM公司的一款SPI/三线串口的数字温度传感器,温度直接以数字形式输出。
  键盘和显示接口电路
本设计采用LCD1602液晶作为显示器件。和单片机PA口以及PB0、PB1连接。PA口作为地址/数据口,PB0、PB1作为控制端口。显示直观,操作简单方便。
按键部分采用5个独立按键接4.7K上拉电阻连接单片机PC0、PC1、PC5、PC6、PC7口。
蜂鸣报警电路
本设计采用电磁式蜂鸣器作为出错报警提示。单片机AT89S52的PB2口通过NPN型三极管驱动蜂鸣器。当PB2输出高电平时,三极管导通,蜂鸣器发出报警声。
串行通信接口电路
单片机执行信息检测任务后把检测结果传送到计算机中去,要在单片机和计算机之间建立一种通信结构。
RS-232是目前常用的串行接口标准度不高于20Kbps的场合。要进行通常的串行通信,只需其中的2、3、5三根线,分别是数据输入,数据输出,地线。
要实现单片机与计算机的通信,必须对它们的电平进行转换,可用MAX232芯片将计算机提供的RS232电平转换成单片机提供的TTL电平。
四、超声波测距系统设计
软件设计运用模块化程序设计思想,对不同功能的程序进行分别编程。
软件设计的思路是:首先进行系统初始化,然后输入有关参数,接着发射脉冲串,计时以及计算油的深度、体积等数据,最后判断是否有键按下,根据所按下的键,单片机将调用不同的功能模块完成不同功能,比如:打印、通讯等。
五、结论
在熟悉了超声波的传播特性及超声波传感器的结构、工作方式等问题后,选用了T/R40-6型超声波传感器,设计并制作完成了超声波测距系统的硬件部分,编制了相应的运行软件,进行了调试和试运行,结果还是令人满意的。
本课题的研究仅仅是个开始,要研制功能更强、测量精度更高的超声波测距系统还需要解决很多问题,如精度问题、不断完善问题,市场化问题等。
由于时间和能力有限,课题所研究难免存在不足之处,各位老师批评指正。

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