超声波传感器的ARM测距系统设计

菜单

摘要：针对传统的接触式测距仪使用限制多、容易失灵、抗粉尘能力差等缺点，本文介绍了较为先进的非接触式超声波测距仪的设计思路、制作过程及工作过程。该系统以ARM为核心，以电源接口、超声波谐振频率调理电路、超声波回波脉冲信号接收处理电路、模组接口和测距模式选择条线等几大部分为组成部件构成。经测试，该系统能够测量20cm--400cm范围内的被测对象，且最大误差仅为1cm。52045

毕业论文关键词：非接触，超声波传感器，ARM，测距

Abstract: The contact type rangefinder traditional easy failure, anti dust capability,disadvantages of low accuracy, this paper introduces the design and production process of non-contact ultrasonic range finder is more advanced.The system takes ARM as the core, with the power interface, ultrasonicresonance frequency modulation circuit, ultrasonic echo receiving circuit,module interface and ranging mode selection line parts as components. After testing, the system can measure the object being measured in the range of 20cm--400cm, and the maximum error is only 1cm.

Keywords: non contact，distance measurement，ARM，ultrasonic sensor

1 前言 4

1.1 超声波传感器的工作原理 4

1.2 超声波脉冲法测距原理 4

2 系统的硬件设计 5

2.1 系统结构示意图 5

2.2 电路原理图说明 6

2.2.1 超声波谐振频率调理电路 6

2.2.2 超声波回波接收处理电路 6

2.2.3 电源接口 7

2.2.4 测距模式选择跳线 7

2.2.5 模组接口 8

3 系统的软件设计 8

3.1 设计思想 8

3.1.1 软件控制脉冲发射、检测回波信号 8

3.1.2 超声波测距模组信号 8

3.2 软件构成 9

3.2.1 主程序 10

3.2.2 超声波测距程序 11

3.3 EXT1外部中断程序 15

3.4 超声波测距函数介绍 15

结论 17

参考文献 18

致谢 19

1 前言

伴随着经济和科技的进步，农业、工商业和生产业等行业都取得了长足发展, 随之对距离的测量精度的要求也越来越高, 由此对测距仪也就提出了更高的要求,。而传统使用的接触式测量仪, 鉴于其普遍存在的几个缺点，例如，仪器的固定性、抗粉尘能力差、触点接触易受干扰、容易被杂物缠绕而误报、假动作等, 都使传感器的使用场合受到了较大的约束，尤其是一些高温高压高粉尘等使用环境较为恶劣的场所。

超声波作为测量仪器一种检测手段, 应用的是非接触式测量技术,其特点是可使测量仪器对于被测物处于昏暗无光、灰尘、有毒或侵蚀性流体、甚至于存在电磁干扰等恶劣的环境下同样具有工作能力，即不受被测介质的影响。因此超声波测量技术拥有广泛的应用空间，比如在机械手控制、液位测量、车辆自主导航、物体识别等等方面。特别是用于空气测距，由于在空气介质的波动速度慢，以及包含在检测方便的信息传播方向的结构回波信号，具有分辨率高，其计算精度高于其他方法。利用超声波检测既迅速, 方便, 计算简单又易于实时控制。源^自·优尔{文·论[文'网]www.youerw.com