4。2三电平整流器控制策略仿真 9

4。3 本章小结 9

第五章  实验验证 10

5。1实验系统总体设计 10

5。2 FPGA及Verilog HDL语言 13

结论和展望 14

致谢 15

参考文献 16

1 绪论

1。1 研究的目的及意义

超声波的频率超过20000Hz，它不仅拥有良好的方向性与渗透性，同时在水域范围内的间隔不可小视，尤其是量距方面、量速方面、清洁方面、焊接方面、碎石方面、废水处理等方面有一定的运用。在工、农、军工业都得到了大大的普及。一般来说，普通群众所能听到的明显低于超声波的频率。声音的频率单位是Hz,被界定成每秒声波震动次数，普通群众的耳朵可接受的声波频率范围最小是20Hz，最大是20000Hz，要是超出20000Hz就足以成超声波了。那么从医学角度我们去讨论的话，超声波频率普遍最低是1MHz,最大是30MHz。

     经证实，当振幅一致，物体振动的energy与振动rate成正比，Ultrasonic之所以具有不小的爆发力，主要是因为其通过载体输送时，载体质点振动的频率不低。下面就来谈谈超声波加湿器的工作原理，生活在北方地区的朋友们不难发现，寒冬季节气候干燥，要是此时将超声波放置水瓶中，水瓶中的水会随着强振动分成众多小雾滴，若是开启风扇，运用风的力量将屋滴往屋内赶，随着空气湿度的升高足以改善干燥的环境。有些人患有重感冒，咽喉炎，气管炎症状，若是运用传统的治疗方式难以改善患者症状，但通过超声波加湿器的原理，能以雾化的形式治疗，有利于患者恢复。在胆结石的治疗上，通过超声波强力度打碎体内结石，有助于患者治愈。从医学范围里来说，超声波用途之广，也具备杀菌消毒作用。

超声波确实显现出令人赞不绝口的特点，医学上的确少不了它，就算是在生活里也缺不了它的身影。如超声波测距仪，该仪器利用人眼无法可视的声波发射，瞄准目标，屏幕上便会显现出具体数据。

超声波发生器将超声波对着所测量方位发射，一并开启计时器，此时，在传达过程里，它遇到阻隔物即刻回转，且在领受到反射波后，超声波接收器也就不再测算时间。我们平常所提的时间差测距法，可以这么解释：超声波在我们呼吸的空气里输送时速大概是340m/s，时间则用t来表示，以此得到s,就是所谓发射点距阻隔物的距离，公式就是：s=340t/2 。

     超声波测距仪主要能扩及到倒车提示方面、建筑工业方面等距离丈量。

1。2 系统的主要性能指标

按照我们所居住的背景和工业条件来看，该产品所需要注意到的技术指标如下：

工作温度为-20℃-50℃；

测量距离为0。1m-5m；

测量精度为±0。01m；

可设置距离报警值，若在测量过程里距离小于报警值，系统通过蜂鸣器就会发出警示；

电源工作范围为DC4。6～5。6；V

1。3系统的主要工作任务

凭照本设计对技术要求，需达到如下目的：

能够达成超声波测距、发出警告的功能；

实现和上位机的通讯，可上传运行数据和接受上位机指令；

能通过Protues软件得到运行结果；

1。4方案设计

超声波测距仪包括Hardware与Software。同时也分出多个子模块，例如数据采集、操纵按钮、数码管显示、蜂鸣报警等。而电路结构由许多成分构成，像Ultrasonic sensor、buzzer、Singlechip control circuit 等。关于单片机，它是重点成分，单片机的应用系统从二个角度来说，一方面，单片机、输入或输出设备、外围应用电路等这些属于硬件类；另一方面，所有工作程序全称则为软件类。研发系统分成了如下部分：整体，总体、硬/软件等设计。系统的主要控制单元为STC89C51型号,若设置距离大于测量距离，主控芯片会根据测量设置值与数值来解决，而且会操纵蜂鸣器是否发出警示音，具体如图：