1。3 国内外研究现状

1。3。1国外研究现状

1。3。2国内研究现状

1。3。3现阶段常见问题及分析

1。4本课题主要研究内容

本课题主要工作是实现基于超声波和红外线的测距定位系统，涉及三方面的内容：数据采集、数据处理、外设显示。围绕这三个方面，我做了以下工作：系统的研究了超声波的属性、测距原理。进一步了解了红外传感器和舵机的工作原理，以及他们在角度测量中的运用。该系统利用舵机帮助超声波传感器和红外来探测障碍物。其中超声波传感器用来测距，红外传感器配合舵机模块获取角度，用于坐标计算，实现定位。将处理出来的距离，X、Y方向上的坐标在显示屏上显示出来，蜂鸣器发出报警。

1。5论文的组织结构

第一章绪论：主要介绍了关于本设计的相关研究背景与意义、目前国内外的研究情况以及相关理论技术的介绍，叙述了本课题的主要设计内容及组织结构。

第二章：主要介绍测距定位系统的工作原理，包含超声波的简介、超声波测距原理分析、红外传感器和舵机的介绍及控制方法。

第三章：系统总体方案设计，包含系统硬件设计和系统软件设计。系统硬件设计中包含超声波工作电路、红外电路和舵机电路的设计等；系统软件设计包含超声波发射子程序和超声波接收中断、舵机控制。

第四章：系统实现，着重介绍了定位系统的定位方法，然后对实物测试结果进行了展示，最后进行误差分析。

1。6本章小结

本章重点介绍了基于超声波和红外线的测距定位系统在局部定位中的作用、系统的研究背景和意义。了解当前海内外的研究情况以及简单分析存在的一些问题和解决思路。最后介绍了该课题的主要研究内容和文章的组织结构。

第二章 测距定位系统工作原理

2。1 超声波介绍

超声波是一种频率在20000Hz以上的机械波，方向较为集中，高穿透性。在空气中传播距离远，可用于距离检测、清洗、医疗检测如B超、疾病治疗如碎石、餐具消毒等方面。在医学、军事、工业、餐饮上有很多的应用。超声波得名于频率高于人类的听力范围，可以在气体、液体及固体等各种介质中传播，并且传播速度不同。超声波在传播中会衰弱，声能不断减少。

超声波的特性有：

（1）束射特性

超声波在传播过程中和光线一样，遵循光学上几何定律。即超声波射线射向一种物质表面发生反射时，入射角等于反射角。当超声波在两者不同密度的介质中传播时会发生折射现象，即传播方向发生改变，两种物质的密度差别越大，方向改变越大。

（2）吸收特性

声波在传播时，距离越大，强度越弱，这是因为超声波在传播过程中具有衰减性。在介质一致下，声波的频率越高，声波衰减越明显。对在频率相同情况下，在空气中衰减最为明显，在液体中衰减较弱，在固体中衰减最小。论文网

（3）超声波的能量传递特性

超声波因为拥有比可听波更大的能量，所以在生产生活中有着广泛的应用。超声波在介质中传播时，会引起物质中的分子运动，频率由超声波决定。频率越高，速率越高，能量越大。超声波的频率远高于可听波，因此物质分子的动能很大；简而言之，超声波能够使分子产生共振以得到极大的动能。

（4）超声波的声压特性

因为超声波具有能量传递特性，会使物质中的分子产生剧烈运动，分子之间产生力的作用，改变物体所承受的压力。这就是超声波带来的额外压力现象，我们把它叫做超声波的声压作用。