超声波毕设文献综述
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文献综述一、引言伴随着时代的发展我国经济水平的提高,对于先进的技术的需求也越来越多。
超声波测距技术在越来越多的领域发挥着作用。
如今的石油勘测技术、汽车的倒车报警技术、汽车的维修与检测技术、现代植保机械与施药技术、物体识别、海洋测量等等。
由此可见超声波测距的前景还是十分广阔的,这也是选择超声波测距作为我的毕业课题的一个原因。
二、超声波测距原理超声波是超过人类听力范围的一种特殊的波,同样具有声波传输的最基本的物理特性。
超声波测距是一种非接触式的检测方式,与激光测距、红外线测距相比,超声波对外界光线、色彩和电磁场不敏感,对于被测物体处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰大或者有毒等恶劣的环境下有一定的适应能力,同时超声波还具有指向性强,能量消耗缓慢以及在介质中传播距离远等优点。
超声波的工作原理是通过反射来实现的。
通过测量发射超声波和遭遇物体反射回来的反射波的时间间隔t,就可以通过公式计算出超声波发射点和观测点之间的距离S,如图1所示。
公式如下:S = 1/2vt式中v:超声波音速(声速)340m/s t:超声波的时间间隔。
S三、主要设计根据罗兆纬的《超声波测距系统设计》、王占选的《具有温度补偿功能的超声波测距系统设计》文章中所采取的系统整体结构设计,结合实际我的系统由为四部分组成,如图1所示。
分别是:数码管显示模块、TMS320F28027DSP芯片、超声波传感器模块、温度传感器模块。
TMS320F28027芯片用作控制单元,超声波传感器HC- SR04 用于超声波的发送以及回波信号的接收,温度传感器DS18B20 用于对外界环境温度的采集,数码管用于对目标与障碍物的距离进行显示。
1.超声波传感器模块王占选的《具有温度补偿功能的超声波测距系统设计》文章中超声波传感器HC - SR04 集超声波的发送和接收功能于一体,可以非常方便地提供 5 ~400 cm范围的非接触式距离感测功能。
引脚由上而下依次为电源引脚、超声波发送的触发引脚、回波信号的响应引脚以及接地引脚。
超声波探伤论文-超声波探伤毕业论文摘要本毕业设计的课题是板材焊缝超声波探伤测试。
主要任务是在掌握过程设备制造流程和焊接缺陷及其产生原因的基础上,研究超声波探伤技术在钢制压力容器对接焊接接头探伤检测中的应用,并给出焊缝返修的具体方案。
本文详述了国内外超声检测技术的发展和现状,并在简述过程设备制造、焊接及无损探伤的基础上详细介绍了超声波探伤技术及其在焊缝无损探伤中的应用及评定等级和注意事项。
针对给定的板材焊缝,通过实验检测该焊缝的缺陷,本文详细介绍了试块选用,设备调试,现场探伤中的常见问题及解决方法。
同时给出了现场探伤、缺陷定位和长度测量的具体方法,并通过GB11345-89标准对试验中检测到的缺陷进行了等级评定并得出了检测工艺卡。
关键词:焊缝;超声波探伤。
AbstractThe task of the graduation design is the plate weld ultrasonic testing. The main task is to master the process equipment manufacturing and welding defects and its causes, study of ultrasonic flaw detection technology in steel pressure vessel butt welded joint flaw detection, and gives the concrete plan of the weld repairing. This paper describes the domestic and foreign development and present situation of ultrasonic detection technology, and in the process equipment manufacturing, welding and nondestructive testing based on detailed introduces the ultrasonic detection technology and its application in weld NDE and rating and matters needing attention. For a given plate welding, the weld defects detection by experiment, this paper introduces the test block selection, equipment commissioning, on-site inspection of the common problems and solutions. At the same time provides on-site testing, defect location and length measurement methods, and through the GB11345-89 standard to test the detected defects were rating and the detection process card.Key words: Weld; ultrasonic testing目录1.1选题的背景及意义过程设备是各个工业部门不可缺少的重要生产设备,用于供热、供电和储存各种工业原料及产品,完成工业生产过程必需的各种物理过程和化学反应。
1 绪论1.1 超声波技术的广泛应用超声的研究和发展,与媒质中超声的产生和接收的研究密切相关。
1883年Galton 首次制成超声气哨,其原理是将压缩气体经过狭缝喷嘴形成气流,吹动圆形刀口振动形成共振腔,从而产生超声。
此后又出现了各种形式的汽笛和液哨等机械型超声换能器。
由于这类换能器成本低,所以经过不断改进,至今仍广泛地用于超声处理技术中。
20世纪初,电子学的发展使人们能利用某些材料的压电效应和磁致伸缩效应制成各种机电换能器。
1917年,法国物理学家Paul Langevin用天然压电石英制成了夹心式超声换能器,并成功地应用于水下探测潜艇。
随着军事和国民经济各部门中超声应用的不断发展,又出现更大超声功率的磁致伸缩换能器,以及各种不同用途的电动型、电磁力型、静电型等多种超声换能器。
材料科学的发展,使得应用广泛的压电换能器也由天然压电晶体发展到机电耦合系数高、价格低廉、性能良好的压电瓷、人工压电单晶、压电半导体以及塑料压电薄膜(PVDF)[1]等。
产生和检测超声波的频率,也由几十千赫提高到上千兆赫。
产生和接收的波型也由单纯的纵波扩大为横波、扭转波、弯曲波、表面波等。
如频率为几十兆赫到上千兆赫的微型表面波都己成功地用于雷达、电子通信和成像技术等方面。
利用超声波作为定位技术是蝙蝠等一些无目视能力的生物作为防御及捕捉猎物生存的手段,也就是由生物体发射不被人们听到的超声波(20kHz以上的机械波),借助空气媒质传播由被待捕捉的猎物或障碍物反射回来的时间间隔长短与被反射的超声波的强弱判断猎物性质或障碍位置的方法。
由于超声波的速度相对于光速要小的多,其传播时间就比较容易检测,并且易于定向发射,方向性好,强度好控制,因而人类采用仿真技能利用超声波测距。
超声波测距是一种利用声波特性、电子计数、光电开关相结合来实现非接触式距离测量的方法。
它在很多距离探测应用中有很重要的用途,包括非损害测量、过程检测、机器人检测和定位、以及流体液面高度测量[2]等。
摘要液位测量广泛用于石油、化工、气象等领域。
超声波液位计是众多液位计中发展较快、应用较多的一种液位测量仪表。
它是利用超声波在同种介质中传播速度相对恒定以及碰到障碍物能反射的原理研制而成的,具有非接触、高精度、价格低廉、使用方便等优点。
近年来,随着高速数字信号处理技术与微处理器技术的进步,超声波液位计得到了长足的发展。
本文主要针对封闭式储存罐内的液位测量仪器进行了设计研究,利用无损测量技术,使用脉冲回波法进行液位测量,采用低功耗16位单片机MSP430作为主控芯片,利用超声波换能器产生的1MH Z超声波作为测量信号;用液晶显示测量的结果。
在设计中考虑到了误差的产生,并利用硬件部分和软件算法最大限度的减少误差,提高了系统的测量的精度。
关键字:液位计;超声波;MSP430单片机AbstractLevel measurement is widely used in the fields of oil industry、chemical industry and meteorology. Among all the level measurement instruments, ultrasonic level measurement instrument is developed faster and used more widely. Ultrasonic wave propagates at the constant speed in the same medium and reflects when meets with obstacle. Based on this theory, ultrasonic level measurement instrument is manufactured. The main merits of ultrasonic level measurement is non-contact, high accuracy, low of price, convenience of using and so on. In recent years, with the high development of high speed digital processing and micro-processor, ultrasonic level measurement instrument has obtained a great advancement.This system adopt low consumption 16 one-chip computer MSP430 as the top management chip , use 1MHz ultrasonic wave that the transducer produces as the signal of measuring; Reveal the result measured with the LCD. Consider the production of the error in the design, utilize the hardware part and maximum reduction error of software algorithm, have improved the precision of systematic measurement.Keywrod: level measurement;ultrasonic wave;MSP430目录摘要 (Ⅰ)A bstract (Ⅱ)第一章绪论 (1)1.1 液位计的现状及发展趋势 (1)1.1.1 综述 (1)1.1.2 液位计的现状 (1)1.1.3 液位测量仪表的发展趋势 (3)1.2 超声波液位计研究目的及其可行性 (3)1.3 本课题研究的内容 (3)第二章超声波液位计的测量原理 (5)2.1 超声波的基本特性 (5)2.2 超声波传感器 (6)2.3 超声波液位计的测量原理 (6)第三章系统硬件设计 (8)3.1 MSP430芯片的选择及其特点 (8)3.2 基于MSP430的超声波液位计的总体设计 (8)第四章系统软件设计 (10)4.1 EW430简介 (10)4.2 应用程序整体设计 (10)4.3 信号的采集与计算 (11)4.4 键盘程序设计 (16)4.5 LCD显示程序设计 (19)4.6 温度测量程序设计 (20)4.7 编程注意事项 (22)第五章误差与干扰分析 (24)5.1 温度的影响 (24)5.2 直达波的影响 (24)5.3 传播距离 (24)5.4 测量的随机性 (24)第六章调试分析 (25)6.1 LCD显示程序的调试 (25)6.2 键盘程序的调试 (25)6.3 温度测量程序的调试 (25)第七章总结 (26)7.1 本文完成的工作 (26)7.2 存在的问题及展望 (26)致谢 (27)参考文献 (28)附录 (29)第一章绪论1.1液位计的现状及发展趋势1.1.1 综述液位测量在石油、化工、气象等部门应用广泛,实现无接触、智能化、高精度、低功耗是液位计目前的发展方向。
超声波检测的文献综述第一篇:超声波检测的文献综述文献综述—基于超声波的包覆层固化深度的检测方法一、本课题的研究背景及意义对材料表面保护、装饰形成的覆盖层,如涂层、镀层、敷层、贴层、化学式成膜等,统称为包覆层[1]。
实际上,材料表面的包覆层厚度对产品的使用性能和使用寿命影响极大,因而,包覆层厚度的检测对所有表面技术要求较高的产品都是必须的。
由于众多包覆层的厚度范围很大,从纳米尺度的气象沉积、离子注入层到毫米级的热喷涂层、堆焊层、渗碳层等,故不同厚度的测量也有许多不同的方法,这些方法均是利用不同的原理测出不同尺度范围的表面包覆层的厚度[3]。
包覆层厚度的测量,根据被测包覆层是否损坏可分为有损测厚和无损测厚两大类。
有损测厚主要有:阳极溶解库仑法、光学法、化学溶解法、轮廓法等;无损测厚有:磁性法、涡流法、射线法、电容法、超声波法、光学法等[3]。
这些方法各有其特点、适用性及局限性,在实际测量时,我们应考虑到包覆层厚度、零件形状与尺寸、覆层成分和测量环境等多种因素,选择适合的测量方法才能获取最可靠的结果。
现代无损检测的定义是:在不损坏试件的前提下,以物理或化学方法为手段,借助先进的技术和设备器材,对试件的内部及表面的结构,性质,状态进行检查和测试的方法,而超声波检测作为无损检测的方法之一,最早开始于1930年,是利用进入被检材料的超声波对材料表面或内部缺陷进行检测,而利用超声波进行材料包覆层厚度的测量也是常规超声波检测的一个重要方面[5]。
超声波被用于无损检测,主要是因为有以下几个特性:①超声波的波束能集中在特定的方向上,在介质中沿直线传播,具有良好的指向性;②超声波在介质中传播过程中,会发生衰减和散射;③超声波在异种介质的界面上将产生反射、折射和波型转换,可以获得从缺陷界面反射回来的反射波,从而达到探测缺陷的目的;④超声波的能量比声波大得多,对各种材料的穿透性较强;⑤超声波在固体中的传输损失很小,探测深度大。
文献综述电子信息工程超声波测距仪的设计参考的文献资料主要是在学校图书馆的综合书库、期刊室、中国期刊网上搜集的,主要是关于单片机、超声波及超声波测距仪的一些文章和书本。
在此,根据参考的内容,我将我所参考的资料进行了分析和分类,如下:刘凤然的《基于单片机的超声波测距系统》和葛健强的《基于CPLD的超声波测距仪研制》主要是讲用单片机控制超声波的轮流发射,并且通过单片机记录和读取发射超声波和接收到回波的时间差,进而计算出测量的距离。
①超声波发生器为了研究和利用超声波,人们已经设计和制成了许多超声波发生器。
总体上讲,超声波发生器可以分为两大类:一类是用电气方式产生超声波,一类是用机械方式产生超声波。
电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等;机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。
它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同,因而用途也各不相同。
目前较为常用的是压电式超声波发生器。
②压电式超声波发生器原理压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。
它有两个压电晶片和一个共振板。
当它的两极外加脉冲信号,其频率等于压电晶片的固有振荡频率时,压电晶片将会发生共振,并带动共振板振动,便产生超声波。
反之,如果两电极间未外加电压,当共振板接收到超声波时,将压迫压电晶片作振动,将机械能转换为电信号,这时它就成为超声波接收器了。
③超声波测距原理超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。
超声波在空气中的传播速度为340m/s,根据计时器记录的时间t,就可以计算出发射点距障碍物的距离(s),即:s=340t/2 这就是所谓的时间差测距法。
何希才,薛永毅的《传感器及其应用实例》主要介绍常用传感器应用技术及其实用的电路设计,内容包括温度传感器、光电传感器、慈敏传感器、压力传感器、湿度传感器、气敏传感器、超声波传感器、红外传感器等的原理、特性参数及选用原则,并提供较多的应用电子实例。
单位代码01学号____分类号TN7 ___密级___ _____文献综述基于超声波通信的多路控制系统院(系)名称专业名称学生姓名指导教师20年月日黄河科技学院毕业设计(文献综述)第1页基于超声波通信的多路控制系统摘要随着电子、通信技术的不断发展,对于系统以及电器机械的控制经历了由有线到无线的,由人工到智能的飞跃式发展。
特别是无线控制技术的出现和发展,大大方便了人们的生活和生产活动。
本文介绍的基于超声波控制系统是基于超声波发射和接受电路、编码译码电路等,实现数据的发射和传输,从而最终实现对多路系统的控制。
本设计采用了T∕R40-16作为超声波传感器,PT2262∕2272作为编码译码芯片,这些核心元器件功耗低,性能稳定,价格低廉,而且信号传输采用的超声波通信具有具有定向性好、能量集中、传输过程中衰减较小、抗干扰能力较强等优点,从而使本设计结构简单、性能稳定、安全性高、价格低廉等优点,相信会有很好的应用前景。
关键词:超声波发射接收,PT2262编码,2272译码,T∕R40-16超声波传感器黄河科技学院毕业设计(文献综述)第2页引言人类对系统的控制经历了从无到有、从简单到复杂的过程,同时由于新型大规模遥控集成电路的不断出现,使无线控制技术有了日新月异的发展,其智能化的程度越来越高,甚至可以完全由计算机操控,由计算机发送指令,实现无线远程控制,像导弹火箭卫星等的发射、控制,生活中同样需要无线控制系统,无线控制系统大大方便丰富了人们的生活,像电视的遥控板,遥控玩具等,同时也可以使人们远离一些危险场所,对一些可能危害人类健康、安全的机械等实现无线控制。
本文将介绍一种比较简单的超声波通信的多路控制系统,这种控制系统结构简单、价格低廉,可用于生产控制,实时监测和事实报警灯方面。
1 超声波控制系统的组成概述超声波控制系统主要由发射系统和接收系统2大部分组成。
超声波控制系统的工作原理是首先通过输入所需控制电路的位号,同时启动编码电路产生带有地址编码信息和开关状态信息的编码脉冲信号,再通过超声波电发射电路将该信号发射出去。
本科毕业设计(论文)开题报告学生姓名黄哲立学号08B08090231指导教师詹振球学院(系)机电学院专业微电子学交稿日期2011年12月2日教务处制一、开题报告二、阅读文献目录三、文献综述四、文献翻译注意:请将外文文献原文复印件附在后面。
Ultrasonic distance meterDocument Type and Number:United States Patent 5442592Abstract:An ultrasonic distance meter cancels out the effects of temperature and humidity variations by including a measuring unit and a reference unit. In each of the units, a repetitive series of pulses is generated, each having a repetition rate directly related to the respective distance between an electroacoustic transmitter and an electroacoustic receiver. The pulse trains are provided to respective counters, and the ratio of the counter outputs is utilized to determine the distance being measured.Publication Date:08/15/1995Primary Examiner:Lobo, Ian J.1、BACKGROUND OF THE INVENTIONThis invention relates to apparatus for the measurement of distance and, more particularly, to such apparatus which transmits ultrasonic waves between two points.Precision machine tools must be calibrated. In the past, this has been accomplished utilizing mechanical devices such as calipers, micrometers, and the like. However, the use of such devices does not readily lend itself to automation techniques. It is known that the distance between two points can be determined by measuring the propagation time of a wave travelling between those two points. One such type of wave is an ultrasonic, or acoustic, wave. When an ultrasonic wave travels between two points, the distance between the two points can be measured by multiplying the transit time of the wave by the wave velocity in the medium separating the two points. It is therefore an object of the present invention to provide apparatus utilizing ultrasonic waves to accurately measure the distance between two points.When the medium between the two points whose spacing is being measured is air, the sound velocity is dependent upon the temperature and humidity of the air. It is therefore a further ob ject of the,present invention to provide apparatus of the type described which is independent of temperature and humidity variations.2、SUMMARY OF THE INVENTIONThe foregoing and additional objects are attained in accordance with the principles of this invention by providing distance measuring apparatus which includes a reference unit and a measuring unit. The reference and measuring units are the same and each includes an electroacoustic transmitter and an electroacoustic receiver. The spacing between the transmitter and the receiver of the reference unit is a fixed reference distance, whereas the spacing between the transmitter and receiver of the measuring unit is the distance to be measured. In each of the units, the transmitter and receiver are coupled by a feedback loop which causes the transmitter to generate an acoustic pulse which is received by the receiver and converted into an electrical pulse which is then fed back to the transmitter, so that a repetitive series of pulses results. The repetition rate of the pulses is inversely related to thedistance between the transmitter and the receiver. In each of the units, the pulses are provided to a counter. Since the reference distance is known, the ratio of the counter outputs is utilized to determine the desired distance to be measured. Since both counts are identically influenced by temperature and humidity variations, by taking the ratio of the counts, the resultant measurement becomes insensitive to such variations.3、BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGSThe foregoing will be more readily apparent upon reading the following description in conjunction with the drawing in which the single FIGURE schematically depicts apparatus constructed in accordance with the principles of this invention.4、DETAILED DESCRIPTIONReferring now to the drawing, there is shown a measuring unit 10 and a reference unit 12, both coupled to a utilization means 14. The measuring unit 10 includes an electroacoustic transmitter 16 and an electroacoustic receiver 18. The transmitter 16 includes piezoelectric material 20 sandwiched between a pair of electrodes 22 and 24. Likewise, the receiver 18 includes piezoelectric material 26 sandwiched between a pair of electrodes 28 and 30. As is known, by applying an electric field across the electrodes 22 and 24, stress is induced in the piezoelectric material 20. If the field varies, such as by the application of an electrical pulse, an acoustic wave 32 is generated. As is further known, when an acoustic wave impinges upon the receiver 18, this induces stress in the piezoelectric material 26 which causes an electrical signal to be generated across the electrodes 28 and 30. Although piezoelectric transducers have been illustrated, other electroacoustic devices may be utilized, such as, for example, electrostatic, electret or electromagnetic types.As shown, the electrodes 28 and 30 of the receiver 18 are coupled to the input of an amplifier 34, whose output is coupled to the input of a detector 36. The detector 36 is arranged to provide a signal to the pulse former 38 when the output from the amplifier 34 exceeds a predetermined level. The pulse former 38 then generates a trigger pulse which is provided to the pulse generator 40. In order to enhance the sensitivity of the system, the transducers 16 and 18 are resonantly excited. There is accordingly provided a continuous wave oscillator 42 which provides a continuous oscillating signal at a fixed frequency, preferably the resonant frequency of the transducers 16 and 18. This oscillating signal is provided to the modulator 44. To effectively excite the transmitter 16, it is preferable to provide several cycles of the resonant frequency signal, rather than a single pulse or single cycle. Accordingly, the pulse generator 40 is arranged, in response to the application thereto of a trigger pulse, to provide a control pulse to the modulator 44 having a time duration equal the time duration of a predetermined number of cycles of the oscillating signal from the oscillator 42. This control pulse causes the modulator 44 to pass a "burst" of cycles to excite the transmitter 16.When electric power is applied to the described circuitry, there is sufficient noise at the input to the amplifier 34 that its output triggers the pulse generator 40 to cause a burst of oscillating cyclesto be provided across the electrodes 22 and 24 of the transmitter 16. The transmitter 16 accordingly generates an acoustic wave 32 which impinges upon the receiver 18. The receiver 18 then generates an electrical pulse which is applied to the input of the amplifier 34, which again causes triggering of the pulse generator 40. This cycle repeats itself so that a repetitive series of trigger pulses results at the output of the pulse former 38. This pulse train is applied to the counter 46, as well as to the pulse generator 40.The transmitter 16 and the receiver 18 are spaced apart by the distance "D" which it is desired to measure. The propagation time "t" for an acoustic wave 32 travelling between the transmitter 16 and the receiver 18 is given by: t=D/V swhere V s is the velocity of sound in the air between the transmitter 16 and the receiver 18. The counter 46 measures the repetition rate of the trigger pulses, which is equal to 1/t. Therefore, the repetition rate is equal to V s /D. The velocity of sound in air is a function of the temperature and humidity of the air, as follows: ##EQU1## where T is the temperature, p is the partial pressure of the water vapor, H is the barometric pressure, Γ w and Γ a are the ratio of co nstant pressure specific heat to constant volume specific heat for water vapor and dry air, respectively. Thus, although the repetition rate of the trigger pulses is measured very accurately by the counter 46, the sound velocity is influenced by temperature and humidity so that the measured distance D cannot be determined accurately.In accordance with the principles of this invention, a reference unit 12 is provided. The reference unit 12 is of the same construction as the measuring unit 10 and therefore includes an electroacoustic transmitter 50 which includes piezoelectric material 52 sandwiched between a pair of electrodes 54 and 56, and an electroacoustic receiver 58 which includes piezoelectric material 60 sandwiched between a pair of electrodes 62 and 64. Again, transducers other than the piezoelectric type can be utilized. The transmitter 50 and the receiver 58 are spaced apart a known and fixed reference distance "D R ". The electrodes 62 and 64 are coupled to the input of the amplifier 66, whose output is coupled to the input of the detector 68. The output of the detector 68 is coupled to the pulse former 70 which generates trigger pulses. The trigger pulses are applied to the pulse generator 72 which controls the modulator 74 to pass bursts from the continuous wave oscillator 76 to the transmitter 50. The trigger pulses from the pulse former 70 are also applied to the counter 78.Preferably, all of the transducers 16, 18, 50 and 58 have the same resonant frequency. Therefore, the oscillators 42 and 76 both operate at that frequency and the pulse generators 40 and 72 provide equal width output pulses.In usage, the measuring unit 10 and the reference unit 12 are in close proximity so that the sound velocity in both of the units is the same. Although the repetition rates of the pulses in the measuring unit 10 and the reference unit 12 are each temperature and humidity dependent, it can be shown that the distance D to be measured is related to the reference distance D R as follows: i D=D R (1/t R )/(1/t)where t R is the propagation time over the distance D R in the reference unit 12. This relationship is independent of both temperature and humidity.Thus, the outputs of the counters 46 and 78 are provided as inputs to the microprocessor 90 in the utilization means 14. The microprocessor 90 is appropriately programmed to provide an output which is proportional to the ratio of the outputs of the counters 46 and 78, which in turn are proportional to the repetition rates of the respective trigger pulse trains of the measuring unit 10 and the reference unit 12. As described, this ratio is independent of temperature and humidity and, since the reference distance D R is known, provides an accurate representation of the distance D. The utilization means 14 further includes a display 92 which is coupled to and controlled by the microprocessor 90 so that an operator can readily determine the distance D.Experiments have shown that when the distance between the transmitting and receiving transducers is too small, reflections of the acoustic wave at the transducer surfaces has a not insignificant effect which degrades the measurement accuracy. Accordingly, it is preferred that each transducer pair be separated by at least a certain minimum distance, preferab ly about four inches.Accordingly, there has been disclosed improved apparatus for the measurement of distance utilizing ultrasonic waves. While an illustrative embodiment of the present invention has been disclosed herein, it is understood that various modifications and adaptations to the disclosed embodiment will be apparent to those of ordinary skill in the art and it is intended that this invention be limited only by the scope of the appended claims.R01UH0106EJ0400_78K0RKX3LCHAPTER 11 CLOCK OUTPUT/BUZZER OUTPUT CONTROLLERThe number of output pins of the clock output and buzzer output controllers differs, depending on the product.Furthermore, 44-pin product of the 78K0R/KC3-L are not provided with clock output and buzzer output controllers.11.1 Functions of Clock Output/Buzzer Output ControllerThe clock output controller is intended for carrier output during remote controlled transmission and clock output forsupply to peripheral ICs.Buzzer output is a function to output a square wave of buzzer frequency.One pin can be used to output a clock or buzzer sound.Two output pins, PCLBUZ0 and PCLBUZ1, are available.The PCLBUZn pin outputs a clock selected by clock output select register n (CKSn).Figure 11-1 shows the block diagram of clock output/buzzer output controller.11.2 Configuration of Clock Output/Buzzer Output ControllerThe clock output/buzzer output controller includes the following hardware.Table 11-1. Configuration of Clock Output/Buzzer Output ControllerItem ConfigurationControl registers Clock output select registers n (CKSn)Port mode registers 5, 14 (PM5, PM14)NotePort registers 5, 14 (P5, P14) NoteNote The port mode register and port register to be set differ depending on the product.78K0R/KC3-L (48-pin), 78K0R/KD3-L: P1478K0R/KE3-L, 78K0R/KG3-L: PM14, P1478K0R/KF3-L: PM5, P5, PM14, P14Remark n = 0: 78K0R/KC3-L (48-pin), 78K0R/KD3-Ln = 0, 1: 78K0R/KE3-L, 78K0R/KF3-L, 78K0R/KG3-L11.3 Registers Controlling Clock Output/Buzzer Output ControllerThe following two registers are used to control the clock output/buzzer output controller.C lock output select registers n (CKSn)P ort mode registers 5, 14 (PM5, PM14) NoteNote The port register to be set differ depending on the product.78K0R/KC3-L (48-pin), 78K0R/KD3-L: None78K0R/KE3-L, 78K0R/KG3-L: PM1478K0R/KF3-L: PM5, PM14(1) Clock output select registers n (CKSn)These registers set output enable/disable for clock output or for the buzzer frequency output pin(PCLBUZn), andset the output clock.Select the clock to be output from the PCLBUZn pin by using the CKSn register.The CKSn register are set by a 1-bit or 8-bit memory manipulation instruction.Reset signal generation clears these registers to 00H.Remark n = 0: 78K0R/KC3-L (48-pin), 78K0R/KD3-Ln = 0, 1: 78K0R/KE3-L, 78K0R/KF3-L, 78K0R/KG3-L11.4 Operations of Clock Output/Buzzer Output ControllerOne pin can be used to output a clock or buzzer sound.The PCLBUZ0 pin outputs a clock/buzzer selected by the clock output select register 0 (CKS0).The PCLBUZ1 pin outputs a clock/buzzer selected by the clock output select register 1 (CKS1).11.4.1 Operation as output pinThe PCLBUZn pin is output as the following procedure.<1> Select the output frequency with bits 0 to 3 (CCSn0 to CCSn2, CSELn) of the clock output select register (CKSn)of the PCLBUZn pin (output in disabled status).<2> Set bit 7 (PCLOEn) of the CKSn register to 1 to enable clock/buzzer output.Remarks 1. The controller used for outputting the clock starts or stops outputting the clock one clock after enabling ordisabling clock output (PCLOEn bit) is switched. At this time, pulses with a narrow width are not output.Figure 11-4 shows enabling or stopping output using the PCLOEn bit and the timing of outputting the clock.2. n = 0: 78K0R/KC3-L (48-pin), 78K0R/KD3-Ln = 0, 1: 78K0R/KE3-L, 78K0R/KF3-L, 78K0R/KG3-LCHAPTER 7 CLOCK GENERATOR7.1 Functions of Clock GeneratorThe clock generator generates the clock to be supplied to the CPU and peripheral hardware.The following three kinds of system clocks and clock oscillators are selectable.(1) Main system clock<1> X1 oscillatorThis circuit oscillates a clock of fX = 2 to 20 MHz by connecting a resonator to X1 and X2. Oscillation can be stopped by executing the STOP instruction or setting of the MSTOP bit (bit 7 of the clockoperation status control register (CSC)).<2> Internal high-speed oscillatorNoteThis circuit oscillates clocks of fIH = 1 and 8 MHz (TYP.). After a reset release, the CPU always starts operating with this internal high-speed oscillation clock. Oscillation can be stopped by executing the STOPinstruction or setting the HIOSTOP bit (bit 0 of the CSC register).<3> 20 MHz internal high-speed oscillation clock oscillatorNoteThis circuit oscillates a clock of fIH20 = 20 MHz (TYP.). Oscillation can be started by setting bit 0 (DSCON) ofthe 20 MHz internal high-speed oscillation control register (DSCCTL) to 1 with VDD ≥ 2.7 V.Oscillation canbe stopped by setting the DSCON bit to 0.Note To use the 1, 8, or 20 MHz internal high-speed oscillation clock, use the option byte to set the frequency in advance (for details, see CHAPTER 25 OPTION BYTE). Also, the internal high-speed oscillator automatically starts oscillating after reset release. To use the 20 MHz internal high-speed oscillator to operate the microcontroller, oscillation is started by setting bit 0 (DSCON) of the 20 MHz internal high-speed oscillation control register (DSCCTL) to 1.An external main system clock (fEX = 2 to 20 MHz) can also be supplied from the EXCLK/X2/P122 pin. An externalmain system clock input can be disabled by executing the STOP instruction or setting of the MSTOP bit.As the main system clock, a high-speed system clock (X1 clock or external main system clock) or internal highspeedoscillation clock can be selected by setting of the MCM0 bit (bit 4 of the system clock control register (CKC)).(2) Subsystem clockNoteX T1 clock oscillatorThis circuit oscillates a clock of fSUB = 32.768 kHz by connecting a 32.768 kHz resonator to XT1 and XT2.Oscillation can be stopped by setting the XTSTOP bit (bit 6 of the clock operation status control register (CSC)).Note The 78K0R/KC3-L (40-pin) doesn’t have the subsystem clock.Remark fX: X1 clock oscillation frequencyfIH: Internal high-speed oscillation clock frequencyfIH20: 20 MHz internal high-speed oscillation clock frequencyfEX: External main system clock frequencyfSUB: Subsystem clock frequency78K0R/Kx3-L CHAPTER 7 CLOCK GENERATORR01UH0106EJ0400 Rev.4.00 339Mar 31, 2011(3) Internal low-speed oscillation clock (clock dedicated to watchdog timer)I nternal low-speed oscillatorThis circuit oscillates a clock of fIL = 30 kHz (TYP.).The internal low-speed oscillation clock cannot be used as the CPU clock. The only hardware that operates withthe internal low-speed oscillation clock is the watchdog timer.Oscillation is stopped when the watchdog timer stops.Remarks 1. fIL: Internal low-speed oscillation clock frequency2. The watchdog timer stops in the following cases.W hen bit 4 (WDTON) of an option byte (000C0H) = 0I f the HALT or STOP instruction is executed when bit 4 (WDTON) of an option byte (000C0H) = 1 andbit 0 (WDSTBYON) = 0.。
目录1 绪论 (1)1.1超声电机的发展 (2)1.2超声电机的特点及其分类 (5)1.2.1超声电机的特点 (5)1.2.2超声电机的分类 (6)1.3超声电机与电磁电机的比较 (7)1.3.1电机的负载特性与效率 (7)1.3.2电机的能量转化和微型化 (8)1.3.3电机的响应特性 (8)2 行波超声电机的运动机理 (9)2.1引言 (9)2.2行波超声电机行波形成的机理分析 (9)2.2.1驻波的产生 (9)2.2.2行波的形成 (9)2.2.3弹性体表面质点的椭圆运动与调速机理 (11)2.2.4行波电机各种调速方法的比较与分析 (15)3 材料及其压电电机介绍 (17)3.1超声电机用的摩擦材料 (17)3.1.1超声电机用摩擦材料的基本要求和选用原则 (17)3.1.2超声电机用的摩擦材料的分类 (17)3.2超声电机用压电材料的研究 (18)3.2.1超声电机对压电材料的要求 (18)3.2.2超声电机用压电材料的改进 (18)3.3极端环境下服役的超声电机压电材料的研究进展 (20)3.3.1高温环境下超声电机用压电陶瓷研究 (20)3.3.2低温环境下超声电机用压电陶瓷研究 (21)3.4发展趋势及对压电材料的要求 (21)3.4.1微型化 (21)3.4.2无铅化 (21)3.5压电电机介绍 (22)3.5.1旋转超声电机电机结构形式 (22)3.5.2二自由度行波型超声电机的结构和驱动方式 (23)3.5.3.直线型超声电机 (24)3.5.4.步进超声电机 (25)4 超声电机驱动与控制技术 (27)4.1超声电机驱动技术对驱动器的要求 (27)4.2负载对超声电机对驱动器的影响 (28)4.3超声电机驱动技术的发展趋势 (30)4.4超声电机控制的分类 (31)4.5超声电机的固定增益PID控制 (33)4.6超声电机控制技术的发展趋势 (34)5 超声电机的应用和发展 (36)5.1超声电机的应用 (36)5.2超声电机的发展趋势 (38)6 总结与展望 (41)6.1总结 (41)6.2展望 (41)6.2.1建模 (41)6.2.2驱动与控制 (41)6.2.3材料 (42)6.2.4实验研究 (42)致谢.............................................. 错误!未定义书签。
超声波测距有关特性研究作者:李林指导老师:俞熹※摘要※超声波具有无噪音,方向性好,穿透力强,易于获得集中的声能,在水中的传播距离远等特点。
因其拥有此类特殊性质,超声波在测距领域上的应用在对于改善人们的生活质量方面有着很大的提升空间。
选此课题做为论文,是为了给开发更实用,更方便,更人性化的超声波产品提供实验数据和理论依据。
本文主要研究检验了超声波在传递过程中所遇的各种状况和因素对其产生的具体影响,进而试着对制作更精密的超声波仪器提出初步的建设性意见。
关键词:超声波;压电效应;共振;单片机;集成电路。
Keywords:Ultrasonic Wave; Piezoelectric Effect; Resonance; Singlechip; Integrated Circuit.引言 --------------------------------------------- 3第一章超声波的基本概况------------------------ 41.1 什么是超声波--------------------------- 41.2 超声波的特点---------------------------- 41.3 超声波的产生---------------------------- 41.4 超声波技术的发展------------------------- 5第二章超声波特性实验-------------------------- 52.1 超声波实验仪器-------------------------- 52.2 超声波在空气中的短距离传播--------------------------- 6 2.3 超声波对各种物质的穿透性----------------------------- 7 2.4 超声波的发射------------------------------------------ 11 2.5 各种外界因素的干扰程度-------------------------------- 12第三章超声波测距仪-------------------------- 143.1 超声波测距原理-------------------------- 143.2 仪器硬件及电路图-------------------------- 153.3 测距仪电路板---------------------------- 17结论----------------------------------- 19注释----------------------------------- 20参考文献--------------------------------- 21谢辞----------------------------------- 21超声波已广泛用于实际,超声波的波长比一般声波要短,具有较好的方向性,而且能透过不透明物质,这一特性已被广泛用于超声波探伤、测厚、测距、遥控和超声成像技术。
燕山大学本科毕业设计(论文)文献综述课题名称:学院(系):年级专业:学生姓名:指导教师:完成日期:一、课题国内外现状1.1国外现状超声波测距仪[1]是非接触测距仪中发展最快的一种。
该技术基于超声波在空气中传播速度及遇到被测物表面产生反射的原理。
智能化的超声波测距仪带有一个功能很强的智能回波分析软件包。
它可以将各种干扰过滤出来,识别多重回波,分析信号强度和环境温度等有关信息,这样即使在有扰动情况下读数也是基本精确的。
新型气密结构、耐腐蚀的超声换能器测量可高达12m,当超声波测距仪用在液位测量时,E+H公司研制的ProsonicFMU860/861862超声液位仪精度可达0.2%,FMU40/41超声液位仪精度可达12mm。
1.2国内现状中国测试技术研究所李茂山在《超声波测距原理及实践技术》[2]中杨曦的阐述了超声波测距原理。
近十年来中国的一些科研人员在超声波回波的处理方法,新型超声波换能器的研发,超声波发射脉冲选取等方面进行了大量的理论分析和研究,并对超声波常见的影响因素提出温度补偿、接收回路串入自动增益调节环节来提高超声波测距的测量精度。
二、研究主要成果1998年,曼内斯德马泰克(秦皇岛)有限公司数字式超声波位移测量仪,李忠杰在《数字式超声波位移测量仪的研究》[3]一文中介绍了这种数字式超声波位移测量仪的结构,工作原理和功能。
其数据处理借助于单片机,给出了系统框图,对仪表的各部分硬件电路做了较详细的说明,并列出了部分仪表的实测数据,分析了误差产生的原因。
中国科学院上海声学实验室的王润田在《双频超声波测距》[4]一文中提出了一种双频超声波测距的原理和方法,由于空气对超声波的吸收与超声波的频率的平方成正比,因此用来测距的超声波频率不能很高,但另一方面频率越低,波长越长,测长的绝对误差就越大,一次测长的距离范围加大与测量精度矛盾。
王润田提出,为了在一个较长范围内达到测量精度,在测距的同时同时发射两个频率的超声波,频率较大的测较近的距离,频率较小的测较长的距离,这样在较大范围内实现较高的测距精度。
随着传感器和单片机控制技术的不断发展,非接触式检测技术已被广泛应用到多个文领域。
目前,典型的非接触式测距方法有超声波测距、CCD 探测、雷达测距、激光测距等。
但是雷达测距容易受到电磁波的影响,激光测距成本太高等因素。
与前几种测距方献式相比,超声波测距可以直接测量近距离目标,而且覆盖面积较大的优点。
目前,超声波测距已普遍在液体测量、移位机器人定位和避障等领域,应用前景广阔。
无庸置疑,综未来的超声波测距仪将与自动化智能化接轨,与其他的测距仪集成和融合,形成多测距仪。
随着测距仪的技术进步,测距仪将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能,最终述发展到具有创造力。
在新的世纪里,面貌一新的测距仪将发挥更大的作用。
近几十年来,国内科研人员在超声波回拨信号处理方法、新型超声波换能器研发、超声波放射脉冲选取等方面进行了大量的理论分析与研究,并针对超声波测距的常见影响因素提出了温度补偿、接收回路串如自动增益调节环节等提高测距精度的措施来提高测量精度。
如童峰、杨奕淳、程晓亮等先后在该方面做了大量研究。
根据前人的研究,本设计主要是在提高测量精度。
本设计采用以单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。
系统由 AT89C51 单片机、发射电路、接收电路、超声波传感器探头、八段 LED 数码显示管组成。
两个探头的信号经单片机综合分析处理,实现超声波的发送与接收,从而实现利用超声波方法测量物体间的距离。
所设计的测距仪能测的范围为40---650cm,最大误差不超过1%。
实验方案:本设计采用以 AT89C51 单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。
系统由 AT89C51 单片机、发射电路、接收电路、超声波传感器探头、八段 LED 数码显示管组成。
实现原理与过程:由单片机产生 40kHz 的方波,但是这个方波太弱需要经过放大才能驱动超声波发生器,经过放大后,超声波传感器发射端震荡发射超声波。
文献综述电气工程及自动化超声波传感技术摘要:现代信息产业的三大支柱包括信息采集—传感技术;信息传递—通信技术;信号处理—计算机技术。
它们分别构成了信息系统的“感官”、“神经”和“大脑”。
传感器既是现代信息系统的源头,又是信息社会赖以生存和发展的物质技术基础。
传感器技术是科学仪器、自动控制系统中信息获取的首要环节和关键技术,是现金国家优先发展的重要基础性技术。
超声波传感器是一种波式新型传感器,利用超声波的各种特性,做成各种超声波传感器,再配上不同的测量电路,可制成各种超声波仪器及装置,广泛的应用于冶金、船舶、机械、医疗等各个工业部门的超声探测、超声清洗、超声焊接、超声检测、超声医疗等方面。
本文着眼于超声波传感技术原理及应用,根据理论结合实际,在论述超声波传感技术的基础上,充分结合超声波传感器的实际应用,以“常用压电式超声波传感器的工作原理”为例,详细阐述了超声波传感技术在医学、工业、军事等方面的应用,同时,对超声波传感器向着多维化、多功能化、微型化、集成化、智能化、网络化发展趋势作出预测。
关键词:传感器;超声波;1引言传感器是一种能感受规定的被测量并按照一定的规律转换成可用输出信号的器件或装置。
随着现代测量、控制和自动化技术的发展,传感器技术越来越受到人们的重视。
特别是近年来,由于科学技术、经济发展及生态平衡的需要,传感器在各个领域中的作用也日益显著。
超声波传感技术便是其中较为重要的一种,它广泛地应用于工农业、医学、军事科研和我们日常生活中,而且将在未来有很大的发展空间。
2超声波传感器工作原理超声波传感器包括超声波发生器和超声波接收器两部分,习惯上分称为超声波换能器或超声波探头[1]。
超声波传感器按其工作原理分为压电式、磁致伸缩式、电磁式等,在检测技术中主要才用压电式。
主要以压电式超声波传感器为代表说明其工作原理[2]。
压电式超声波传感器一般采用双压电陶瓷芯片制成,需用的压电材料较少,价格低廉且非常适用于气体和液体介质中。
超声波测距装置的设计摘要:为了使移动机器人能够自动避障行走,需要配备测距系统,使其能够及时获得距离障碍物的距离信息(距离和方向)。
本文介绍的三向(前、左、右)超声波测距系统是为了给机器人提供一个运动距离信息,使其了解自己的前、左、右环境。
分析了汽车倒车防撞系统的基本设计原理和目前国外此类防撞系统存在的问题,详细介绍了超声波测距系统和根据该系统的设计原理、方法和步骤开发的汽车倒车防撞报警器。
这种报警器可以自动检测车后障碍物的距离,并在倒车过程中汽车到达极限位置时发出声光报警,提醒驾驶员刹车。
本设计采用超声波传感器发射和接收信号,包括发射、接收和报警电路。
超声波传感器的主要元件是锆钛酸铅,这是一种压电元件,具有很强的方向性。
报警电路部分采用声光报警,信号传输后可实现声音报警。
本设计采用国产假通用元件,成本低,性能可靠。
有利于推广。
关键词:超声波,防撞,倒车,报警器,传感器1.序超声波因其指向性强、耗能慢、在介质中距离远等特点,常被用于测距,如测距仪、物位计等,都可以通过超声波来实现。
超声波检测往往快捷方便,计算简单,易于实现实时控制,在测量精度上能够满足工业和实际的要求,因此在移动机器人的发展中得到了广泛的应用。
2.发展历史随着机器人技术在其诞生后短短几十年内的飞速发展,其应用也逐渐从工业生产走向人们的生活。
如此广泛的应用使得提高人们对机器人的认识显得尤为重要。
机器人通过其感知系统感知前方障碍物与周围环境的距离,可以实现避障、自动寻线、测距等功能。
与其他测距技术相比,超声波测距具有成本低、测量精度高、不受环境限制、应用方便等优点。
结合红外线和灰色传感器,机器人可以找到线路并绕过障碍物。
超声波因其指向性强、耗能慢、在介质中传播距离远等优点,常被用于测距。
主要用于倒车雷达、测距仪、物位测量仪、移动机器人、建筑工地和一些工业现场的研究,如距离、液位、井深、管道长度、流量等。
超声波检测往往快捷方便,计算简单,易于实现实时控制,在测量精度方面能够满足工业应用的要求,因此得到了广泛的应用。
文献综述一、超声波无损检测的历史与发展随着我国科学和工业技术的迅速发展,无损检测技术的应用范围十分广泛,已在机械制造、石油化工、造船、汽车、航空、航天和核能等工业中被普遍采用。
所采用的材料从原来的一般材料逐渐被耐高温、难切削、重金属以及复杂合金、复合材料等特殊材料所代替。
它们要在高温、高压、高速和高载荷下工作。
由于材料的特殊性能和价格昂贵以及安全性保证的严格要求,迫使在工业生产中必须采用不破坏产品原来的形状、不改变使用性能的检测方法,对产品进行百分之百的检测,以确保产品的安全可靠性,这种技术就是无损检测。
超声波无损检测技术(NT)是五大常规检测技术之一,是指使超声波与工件相互作用,就反射、透射和散射的波进行研究,对工件进行宏观缺陷检测、几何特性测量、组织结构和力学性能变化的检验和表征,并进而对其特定应用性进行评价的技术。
早在1929年苏联萨哈诺夫提出利用穿透法检查固体内部结构,以后利用连续超声波在实验室研究成功。
随着声纳技术的发展,美、英两国分别于1944年和1964年研制成功脉冲反射式超声波探伤仪,并逐步用于锻钢和厚钢板的探伤。
80年代,随着大规模集成电路和微机技术的快速发展,1983年德国Krautkramer公司推出第一台便携式数字化超声波探伤仪USD1型,采用的是z80CPU,尽管有许多不足,但已显示出数字化超声波探伤仪强大的生命力。
我国50年代初引进苏联超声波探伤仪,60年代初期先后形成了一些批量生产的厂家,80年代初,国内各生产厂研制生产的超声波探伤仪的主要技术指标均有大幅度地提高,较好地满足了超声波探伤技术的需要。
如汕头超声电子(集团)公司在1980 年推出了CTS - 22型超声波探伤仪,其主要性能指标与当时国际同类仪器水平相当。
随着微型计算机的普遍应用,超声波检测仪器和检测方法都得到了迅速的发展,使超声波检测的应用更为普及。
目前,微机在超声波检测中已能够完成数据采集、信息处理、过程控制和记录存储等多种功能。
毕设文献综述毕业论文文献综述是一项重要的研究任务,它是对所选择领域内已发表的有关文献的检索、筛选和整理总结。
它能够帮助学生明确当前研究方向,了解相关学科发展趋势,找出研究空白,并深入探讨文献分析主题,为毕业论文的写作提供有力的支持。
文献综述是毕业论文的一部分,也是毕业论文的重要组成部分,它是学生通过对相关文献的检索、查阅和研究,对当前国内外学者在该领域的研究状况、研究成果和存在的问题等方面进行系统的分析与总结,从而指出研究中的不足,为毕业论文的写作提供有力的支持,从而引出论文的讨论和研究内容。
毕业论文文献综述的具体步骤包括:1、明确研究目标。
根据毕业论文的研究内容,明确研究的具体内容,明确文献综述的目的与内容,以使文献综述的内容为论文的研究内容服务。
2、收集资料。
收集有关研究领域的文献资料,包括相关学术期刊、学位论文、书籍、报告等。
3、筛选文献。
根据文献综述的目的,从收集的文献中筛选出有关文献,并将有用的文献按照时间顺序排列。
4、文献检索。
对收集到的文献进行检索,理解文献的内容,把握文献的主要内容,并记录文献的信息,如载文的标题、出版时间、作者、杂志名称等。
5、文献分析。
对文献进行分析,从中提炼出研究领域的发展历史、研究任务、研究方法和发展趋势等内容,并根据文献的内容结构进行分析,得出研究结论,指出研究中的不足,以有助于论文的写作。
6、文献总结。
将文献分析的内容进行整理总结,形成文献综述,对文献分析的内容进行总结,以提供有助于论文写作的参考。
文献综述是毕业论文的重要组成部分,是毕业论文写作的重要基础,它可以帮助学生深入了解相关学科发展趋势,找出研究空白,指出研究中的不足,以有助于论文的写作。
而且,文献综述应该是一个全面的过程,文献的收集、筛选、检索、分析和总结等都是必须的,以确保文献综述的高质量。
文献综述课题:基于超声波的盲人导航系统设计姓名:班级:学号:学院:指导老师:盲人导航机器人的发展状况1 前言1.1 选题背景我国是世界上盲人最多的国家,约有500万盲人,占全世界盲人总数的18%。
我国盲人目前的导盲辅助普遍是普通拐杖,随着科技的快速发展,这种落后的导盲辅具已经无法满足现代化生活的需要,盲人发生交通事故的事件也屡屡发生。
因此设计一种基于超声波的盲人导航系统具有十分重要的意义。
1.2 课题背景现代的机器人技术是综合了计算机、控制论、机构学、信息和传感器技术、人工智能、仿生学等多学科而形成的高技术,集成了多学科的发展成果,代表了高科技的发展前沿,是当前科技研究的热点方向。
而移动机器人是机器人学中的一个重要分支,且随着传感器技术、计算机科学、人工智能及其他相关学科的迅速发展,移动机器人正向着智能化和多样化方向发展,它的应用也越来越广泛,几乎渗透到所有领域。
而在移动机器人相关技术研究中,导航技术是其研究核心,也是移动机器人实现智能化及完全自主的关键技术。
智能作为现代社会的新产物,是以后的发展方向,他可以按照预先设定的模式在一个特定的环境里自动的运作,无需人为管理,便可以完成预期所要达到的或是更高的目标。
本设计主要体现多功能小车的智能模式,设计中的理论方案、分析方法及特色与创新点等。
超声波作为智能车避障的一种重要手段,以其避障实现方便,计算简单,易于做到实时控制,测量精度也能达到实用的要求,在未来汽车智能化进程中必将得到广泛应用。
我国作为一个世界大国,在高科技领域也必须占据一席之地,未来汽车的智能化是汽车产业发展必然的,在这种情况下研究超声波在智能车避障上的应用具有深远意义。
2 导航机器人的历程机器人的历史并不算长,1959年美国英格伯格和德沃尔制造出世界上第一台工业机器人,机器人的历史才真正开始。
第一代机器人属于示教再现型,第二代则具备了感觉能力,第三代机器人是智能机器人,它不仅具有感觉能力, 而且还具有独立判断和行动的能力。
中断请求,执行外部中断服务子程序,读取时间差,计算距离,结果输出给LED显示。
所需6V直流电源或者5V电脑USB电压。
设计的最终结果是使超声波测距仪能够产生超声波,实现超声波的发送与接收,从而实现利用超声波方法精确测量物体间的距离。
备
注
注:
1、毕业论文基本内容及要求由指导教师填写,包括学生论文的基本内容、应完成的基本环节及各环
节要求、学生应遵循的学术规范、论文对本专业相关能力的训练要求等。
2、参考文献书写规范参照《唐山师范学院毕业论文(设计)工作规范(试行)》(2006年修订)有关
规定填写。