畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）- 基于arm的超聲波測距模塊開發(fā)

A1A0A1A2A3A4A6A5ARMA8A7A9A10A11A12A13A14A15A16第一章概述111課題來源112超聲檢測技術(shù)簡述1121超聲波檢測1122超聲檢測誤差來源213系統(tǒng)任務(wù)和要求314系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)315系統(tǒng)開發(fā)意義及應(yīng)用4第二章系統(tǒng)原理分析521超聲波檢測系統(tǒng)分析5211超聲波測距原理5212溫度補(bǔ)償原理522超聲波檢測預(yù)備知識6221超聲波的應(yīng)用6222超聲波傳感器7第三章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)1131智能測量模塊總體設(shè)計(jì)11311超聲傳感器的選擇11312超聲信號的處理1232系統(tǒng)模塊電路設(shè)計(jì)1333系統(tǒng)通信總體設(shè)計(jì)13331串行通信基本概念13332串行通信過程1434系統(tǒng)通信軟件設(shè)計(jì)14第四章系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)1641關(guān)鍵器件選擇16411嵌入式ARM微處理器LPC213116412液晶顯示器16413超聲波傳感器1642超聲波檢測模塊17421超聲波收發(fā)分體回路設(shè)計(jì)17422超聲波收發(fā)一體回路設(shè)計(jì)1943液晶模塊20431FYD128640402B液晶模塊介紹20432FYD128640402B液晶模塊的應(yīng)用2144串口通信模塊21441串行通信協(xié)議21442串行通信總線標(biāo)準(zhǔn)接口2145溫度補(bǔ)償模塊22451溫度傳感器DS18B20原理22452DS18B20與ARM接口電路2246電源模塊23第五章系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)2451系統(tǒng)程序總體設(shè)計(jì)24A1A0A1A2A3A4A6A5ARMA8A7A9A10A11A12A13A14A15A1652下位機(jī)程序設(shè)計(jì)25第六章系統(tǒng)測試2961系統(tǒng)操作3062測試結(jié)果分析31第七章系統(tǒng)G4649G740733結(jié)G7475G1683334G14280G1688634G2454G13783G7003G1049835G19480G5417一G451系統(tǒng)PCBG328237G19480G5417二G451G6984機(jī)G4466G10301G328237G19480G5417三G451G1039要程序G1207G117333G27G19480G5417四G451G13775G1680541A1A0A1A2A3A4A6A5ARMA8A7A9A10A11A12A13A14A15A161第一章概述11課題來源超聲波測距技術(shù)G7171G17829G5192來G1998G10628的測距G7044技術(shù)A17A18A19G15G7171一G12193G19762接G16314的檢測方式G15和G13430G3818G451G9620G1821及G7092線電測距G11468G8616G15G4439G1867G7389結(jié)G7512簡G2345G451G2499G19764G5627能G20652G451G1227G7696G1427G4464G451G4445G16025G13512G6264方G1427G12573G1260G5334G10317G5627G15G3324G17829距G14551G3272G1881超聲測距G1867G7389G993G2475G1821線G451G20080G14406G1209及電G451G11925G3342的G5445G2721G15G3324G5706G2167作G1006G10627G3671下G7389一G4462的G17878應(yīng)能G2159A17A20A19G452G3252G8504G2045用超聲波測距G3324G4466G10628G4462位及G10627G3671G5326模G3342G2524G15G3926G29液位G451G8785G17722G19462G6770G19659G17810G451G1129G9157及G12661G17959G19283度測量G451機(jī)器G1166G4462位G451G17753G2173G16282G16285系統(tǒng)G12573方G19766G5483G2052G5203G8879的應(yīng)用G452G1306傳統(tǒng)的超聲波測距G1214測量G12946度G7234G17953G17751G1314G15G18129G993能G9397G17287G20652G12946度測量的要求G452G1038G1114G1823G7393G8504G993G17287G15作G13785G1186測距G1214結(jié)G7512設(shè)計(jì)和回波信號處理的角度G1998發(fā)G15提G1998G1114基于回波包絡(luò)峰值A(chǔ)17A21A19的檢測方法，G1186而進(jìn)一步提G20652測距G1214超聲檢測的G12946度G451系統(tǒng)的穩(wěn)G4462G5627和抗干擾G5627對G452本設(shè)計(jì)G7171基于ARM來G4466G10628的G45212超聲檢測技術(shù)簡述121超聲波檢測聲波G7171一G12193能G3324氣體G451液體和固體中傳播的機(jī)械波G452根據(jù)聲波振動頻率的G14551G3272，G2499G1209分G1038次聲波G451聲波G451超聲波和G10317超聲波G452一般G1166耳能聽G2052的聲音的頻率G14551G3272G332420HZ20KHZ之間，頻率G1314于20HZ的波稱G1038次生波，而G20652于20KHZ的波稱G1038超聲波，頻率G20652于910HZ的波稱G1038G10317超聲波A17A22A19G452聲波頻率界限G3926G328211所示G452超聲波檢測中常用的工作頻率G332402520MHZG14551G3272G1881G452由于超聲波G1867G7389的這些良好的品質(zhì)，超聲波的研究和應(yīng)用已經(jīng)滲入工G1006G451農(nóng)G1006G451國G19462G451醫(yī)學(xué)G1209及航天和航空G12573領(lǐng)域并且取G5483G1114卓G7389成效的進(jìn)G4649A17A23A19G452甚至G7389G1166認(rèn)G1038超聲技術(shù)G2499G1209和電子技術(shù)G451信息技術(shù)G1209及核技術(shù)G11468媲美，G7171一門G1867G7389G5203闊發(fā)G4649前景的G20652G7044技術(shù)G452G328211聲波頻率界限A1A0A1A2A3A4A6A5ARMA8A7A9A10A11A12A13A14A15A162122超聲檢測誤差來源本系統(tǒng)采用渡越時間法進(jìn)行G10301位測量，通過G993斷檢測超聲波發(fā)射后遇G2052被測界G19766所反射回來的回波，G1186而測G1998發(fā)射和接收回波的時間差T，然后求G1998待測G10301位G2052傳感器的距離LG15G3324已知聲速V的情況下，G993難G5483G1998L05VT（1）下G19766對G5445G2721超聲波距離測量G12946度的G3252素進(jìn)行逐一分析G452（1）聲速G1186式1G2499G1209看G1998，必須知G17959聲波G3324媒質(zhì)中的傳播速度V，才能G1186傳播時間求G1998待測距離，G1306G7171各G12193媒質(zhì)G7389G993同的聲速G452G3252G8504，G3324G4466際測量時，很難把聲速看成一G1022G993G2476的G5670量G452G5415媒質(zhì)的成分G451溫度G451G2399G5390G12573G3252素G18129G8821G7389很G3835的G2476G2282，而且測量G12946度要求G2460G993很G20652的情況下，把聲速G5415作G993G2476的方法才能G2205G5390G9397G17287測量要求，G2554G2029G4613應(yīng)G16825進(jìn)行聲速G7669G8503G452G3324G3822G6980情況下，溫度G7171G5445G2721聲速的一G1022G18337要G3252素，G1375G3926G3324空氣中聲速理G16782G1856式G103842233160660000502TTVT（2）式中TG1038G6680G8675溫度，式（2）G15932G7138空氣中聲速G7171溫度的G2001G6980，G8504時式1G1038T4223316066000050502A24A25TTLM（3）G993難看G1998，溫度G8611G2476G22821A26，G5353G17227聲速G2476G2282G13434G2327分之1G27G452這對測量結(jié)果G5445G2721G17751G3835G452所G1209，應(yīng)進(jìn)行溫度補(bǔ)償G452通常情況下，G2499G3324設(shè)備中G4445G16025溫度G6947感G1815件，采用G17878G5415的補(bǔ)償電路，G2045用G6947感G1815件的G17767G1998信號來對聲速進(jìn)行G7669G8503G452（2）硬件響應(yīng)時間硬件電路G7171G7389一G4462G5322時的G452G1375G3926G9400波電路一般G3324G1972G2325微G12198G5050G2503G452G2490G3818超聲G10301距測量系統(tǒng)中G5203G8879采用ARM來檢測渡越時間，而ARM系統(tǒng)的G5322時，G11468對來G16774G1075G8616G17751G3835G452G1375G3926G2045用ARM的G3818G18108中斷來檢測回波G16314發(fā)信號G452G4625G12661G4439G5061經(jīng)被設(shè)G13634G1038G7380G20652的中斷G1260G1820G13435，并且G993G1262被G1866G1194的中斷所G19471G11873，G1306G7171中斷G2721應(yīng)G7171G19668要一G4462時間的G452（3）觸發(fā)時間一般來G16840，G1209接收信號的G5145值超過G6117G1216G16280G4462的G19420值時的時G2063作G1038G1584G8502計(jì)時信號A27A28A29G452G5415待測G10301位發(fā)生G2476G2282時，接收電路G17767G1998信號的G5145值G4613發(fā)生G2476G2282，距離G17829G17767G1998信號G5145值G17751G3835，G8504時G3324回波信號的第二G2620G5145值G4613G7389G2499能超過G16280G4462的G19420值，進(jìn)而A30A31A30A32A33A34A35A36ARMA37A38A39A40A41A42A43A44A45A463發(fā)G1998G1584G8502計(jì)時信號，距離G17751G17840時，G17767G1998信號G5145值G17751G4579，回波信號的第3G2620（甚至第4G2620G5145值才G7389G2499能超過G16280G4462的G19420值，并發(fā)G1998G1584G8502計(jì)時信號G452G1186理G16782G990G16774，G1584G8502計(jì)時信號應(yīng)G3324G3282中的G68G9869發(fā)G1998，由于G19420值的G4396G3324，而G4466際G1584G8502信號G7171G3324下G3282中的G68G9869之后的G7588一時G2063發(fā)G1998G452并且發(fā)G1998的時G2063（時間檢G1998G9869）G7171G19555G10301位的G2476G2282而G2476G2282，這G12193G256時間檢G1998G9869G257的G2476G2282G4613G1147生G1114G10301位測量的誤差G45213系統(tǒng)任務(wù)和要求1G451測量G14551G3272015M2G451測量G12946度G10213G451G1363用溫度G14551G327210A4750A474G451顯示液晶顯示5G451電源G1881G13634電源，G3818G13634穩(wěn)G2399電源1224V6G451抗干擾G2447G3134聲能G2159G5390檢波能G2159G53907G451檢測G12879G3423用1G61222G1022超聲G38488G451G3818G18108接口RS232接口14系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)超聲波測距技術(shù)G3324工G1006生G1147和G12197學(xué)研究中G5483G2052G5203G8879的應(yīng)用G452超聲波測距電路G3822G12193G3822G7691，甚至已G7389G999用超聲波測距G19610成電路A48A49A50，G1306G7171G7389的電路G3809G7446，技術(shù)難度G3835，G7389的G16855試G3268難，G999用G19610成電路的成本很G20652，操作很G993方G1427G452G11458前，國G1881的超聲波測距G999用G19610成電路的G12946度G2494能G17810G2052G2412G12871G13435，G2499G1209G9397G17287一般工G1006測量的要求，G328212G6930G3835G9400波后的回波信號A51A52A51A53A54A55A56A57ARMA58A59A60A61A62A63A64A65A66A674G1306對于一些G12946度要求G17751G20652測距G3342G2524G4613G993G2524G17878G1114G452本測距系統(tǒng)G7171基于ARM開發(fā)的，抗干擾G5627G5390，G2045用超聲波測距原理，結(jié)G2524ARM的G6980據(jù)處理，測量G12946度G2499G1209G17810G2052G8639G12871G13435G452串行通信G451LG38G39顯示于一體G452串行通信G2163能G2499G1209G1363系統(tǒng)和PC機(jī)進(jìn)行通信G727LCD顯示G2163能用于顯示測量G6980據(jù)G452本系統(tǒng)采用渡越時間法測量超聲波，所G16871渡越時間法G2499G1209G15932述G1038設(shè)超聲波發(fā)射傳感器G2052G11458標(biāo)G19568G11873G10301的距離G1038L，超聲波G3324空氣中的傳播速度G1038V，超聲波G1186發(fā)射G2052接收傳感器接收所經(jīng)G2394的渡越時間G1038T，G2029LVT/2G452G1866中G16825系統(tǒng)中超聲波的G5460G17832時間間G19560由ARM通過G3818G18108中斷G4462時G14731G5483，并G4570G4462時結(jié)果通過軟件的G12651法G12651G1998G7380G13468距離，G4570G7380G13468結(jié)果通過ARMG17877液晶顯示G452G1889通過RS232串口通信，G4570測G5483G6980據(jù)G17877G13485G990位機(jī)顯示，G4466G10628對G6980據(jù)的G4466時G11429G6523G452G1038G1114G1817分G2045用ARM中的G17176源，G4625量G19489G1314測距系統(tǒng)的成本，系統(tǒng)采用ARMG6523G2058G1147生40KHZ的方波信號，G20549動超聲波傳感器，G1038G1114G3698G5390測距G14551G3272，G3324發(fā)射G18108分G3698加信號G2163率發(fā)G3835電路，G1038G1114進(jìn)一步提G20652發(fā)射信號的G2163率A48A68A50，G1186而提G20652測距G14551G3272G452G3324對接收信號的處理，系統(tǒng)采用G1114電G2399跟G19555G451G6930G3835G451電G2399G8616G17751的方案，成本G1314廉，由于超聲波G3324傳播的過程中G7389很G3835程度的衰減，G5415G2052G17810超聲波接收傳感器的時候，信號已經(jīng)G8504G11468G5415的G4579，G3252G8504必須對接G2475信號進(jìn)行G6930G3835，G6930G3835后G1889G17877G5460電G2399G8616G17751器進(jìn)行G8616G17751G452通過G8616G17751檢測G1998G7389用信號，G17877G13485ARM進(jìn)行處理，G1186而G4466G10628對待測距離的測量，由于G10627G3671溫度對超聲波傳播速度的G5445G2721G8616G17751G3835，所G1209G19668要采G19610G10627G3671溫度，并對超聲波傳播速度進(jìn)行修G8503G452G1038G1114G1427于G4466時檢測G451G6523G2058，G2499G1209G4570測量G2052的G6980據(jù)G8611次距離G2476G2282時通過串口傳G17877G13485G990位機(jī)，G990位機(jī)G2499對測量G2052的G6980據(jù)進(jìn)行G11468應(yīng)的G6980字信號處理G45215系統(tǒng)開發(fā)意義及應(yīng)用超聲波檢測與G6523G2058技術(shù)G7171G1209超聲波作G1038采G19610信息的手段，能G3324G993損壞和G993接G16314被測量對象的情況下探測對象G452距離G7171G3324G993同的G3342G2524和G6523G2058中G19668要檢測的一G1022G2454G6980，超聲波測距G7171一G12193很G7389效的測量方法，G7389著G5203G8879的應(yīng)用G452G1306G11458前的超聲波測距系統(tǒng)G4396G3324著G12946度G1314，盲區(qū)G3835及測量G6980據(jù)G993穩(wěn)G4462G12573問題G452針對G990述缺G9869，作G13785設(shè)計(jì)G1114獨(dú)G10317G451G7389效的盲區(qū)消隱和接收信號處理方法，并進(jìn)行溫度補(bǔ)償，G1186而提G20652G1114測量G12946度和靈活G5627G727G1209ARM作G1038G6523G2058中心，研G2058G1114智能G2282G451G1427攜式超聲波測量系統(tǒng)G452G16825系統(tǒng)的各G12193技術(shù)指標(biāo)均能G17810G2052工程應(yīng)用的要求，G1867G7389很G3835的市G3342潛G2159G452A51A52A51A53A54A55A56A57ARMA58A59A60A61A62A63A64A65A66A675第二章系統(tǒng)原理分析21超聲波檢測系統(tǒng)分析211超聲波測距原理本系統(tǒng)G1209ARMG1038核心，由ARMG6523G2058G4462時發(fā)G1998方波信號，同時準(zhǔn)備接收G452發(fā)射機(jī)G1147生40KHZG5050G2503的脈沖信號，經(jīng)G6930G3835后G20549動超聲波傳感器，方波信號經(jīng)超聲波傳感器轉(zhuǎn)換G1038超聲信號向G19568G11873G10301發(fā)射G452超聲波信號G3324介質(zhì)中傳播遇G2052待測G10301體G15932G19766時，由于G993同介質(zhì)的反射G5627能差G5334很G3835，對超聲波的傳播G5445G2721G993同G452G1866發(fā)射波被接收電路接收時，轉(zhuǎn)G2476成電信號，G16825信號經(jīng)G11468應(yīng)地選頻G451檢波G451G6930G3835后，G1889進(jìn)行信號判別，G13485ARMG11468應(yīng)的G16314發(fā)信號，ARM對接收G6980據(jù)進(jìn)行處理，并G2454照發(fā)G1998G6523G2058脈沖的基準(zhǔn)時間，G5483G1998超聲波G3324介質(zhì)中的傳播時間G452G1866基本檢測G4466G10628方法G3926G328221所示G452G1866原理G2499用G1856式G15932示G1038VTL21G452212溫度補(bǔ)償原理常溫常G2399下，空氣G17829似G1038理想氣體G452超聲波G3324理想氣體中傳播速度G1038RRTVM/S，式中G1038氣體摩爾質(zhì)量G727RG1038氣體的G8616熱G8616G727RG1038氣體常G6980G727TG1038熱G2159學(xué)溫度G452對于一G4462的氣體RG451G1038G4462值G452由G1856式G2499知聲速與熱G2159學(xué)的平方根成G8503G8616G452溫度越G20652聲速越G3835，溫度越G1314聲速越G4579G452必須G13783慮溫度對超聲波的傳播速度的G5445G2721，設(shè)0C0時聲速G10380V，G2029TC0時聲度G1038TV，G2029RRV2730M/S,RRTVT273M/SG452G24600C0時，空氣中聲速的G4466驗(yàn)值G103833142M/S，21智能測量模塊系統(tǒng)G3282A69A70A69A71A72A73A74A75ARMA76A77A78A79A80A81A82A83A84A856那么TC0空氣中聲速的G15932G17810式G1038SMTVVT/27310，式中423310VM/S，即SMTVT/273142331G452用ARM進(jìn)行開方運(yùn)G12651G3324程序G990G4466G10628G8616G17751G3268難，G1038G1114G1427于ARMCG16833言編程，G10628用G6980學(xué)軟件MATLAB編程G4466G10628對G1856式的簡G2282，運(yùn)用MATLABG3822項(xiàng)式擬G2524編程G4466G10628G3926下T0001100擬G2524的溫度G14551G3272V0331421T/27305聲速與G6680G8675溫度的理G16782G1856式VPOLYFITT,V0,3擬G2524G1998的聲速與溫度G3822項(xiàng)式FVPOLYVALV,TSUBPLOT1,2,1PLOTT,V0,T,FV,RGTEXT藍(lán)G14406曲線G1038理G16782速度曲線YLABEL速度V0M/SXLABEL溫度TA86SUBPLOT1,2,2PLOTT,FV,RYPOLY2SYMVGTEXTG13430G14406曲線G1038擬G2524速度曲線YLABEL速度VM/SG328222擬G2524曲線和理G16782曲線G8616G17751XLABEL溫度TA86運(yùn)行MATLAB程序G5483G1998的擬G2524聲速與G6680G8675溫度曲線與理G16782G990聲速與G6680G8675溫度曲線對G8616G328222G452運(yùn)行程序后，G2499G5483擬G2524聲速與G6680G8675溫度的關(guān)系42233160660000502TTVTM/SG452于G7171，通過傳感器測的空氣中的溫度G1207入G990述G1856式，即G2499G5483G2052超聲波G3324空氣中的傳播速度V，G1889檢測G1998超聲波G3324空氣中傳播的時間T，G1427G2499G5483G2052超聲波G3324空氣中傳播的距離VTL21G45222超聲波檢測預(yù)備知識221超聲波的應(yīng)用A87A88A87A89A90A91A92A93ARMA94A95A96A97A98A99A100A101A102A1037超聲波傳感器G7171G2045用超聲波G10317G5627而研G2058成的傳感器，超聲波傳感器技術(shù)已G5203G8879用工G1006G451國G19462G451交通G451生G10301醫(yī)療和家庭領(lǐng)域A104A105A106G452超聲波技術(shù)的應(yīng)用G3926下G15932所示G452A107A108A109A110A107A108A109A110A111A112A113A114A115A116A117A118A113A114A115A116A94A119A120A98A121A113A114A122A118A113A114A94A123A124A95A96A125A126A127A128A129A111A130A113A114A122A118A113A114A131A95A96A97A132A133A134A135A95A96A97A136A137A95A96A97A138A121A139A95A96A97A116A89A117A140A89A141A98A122A142A143A95A96A97A144A145A146A147A124A139A148A149A143A150A112A151A115A152A153A115A154A155A112A152A156A157A158A155A152A159A160A161A162A163A164A135A165A166A167A111A152A168A169A152A170A111A171A172A173A174A119A98A175A124A98A121A96A176A177A178A179A180A181A182A183A184A181A182A185A186A95A96A97A187A188A158A130A144A189A190A191A131A95A96A97A192A193A194A195A141A196A158A95A96A97A197A138A139A95A96A198A199A164A188A200A201A202222超聲波傳感器（1）超聲波傳感器原理超聲波傳感器G7389兩G12193工作方式直射式，反射式G452反射式超聲波傳感器的工作原理G3926G328223所示G452首G1820由振蕩器G1147生40KHZ方波信號，G3324經(jīng)過G6930G3835器來G20549動超聲波發(fā)G17877器，G1363之發(fā)G199840KHZ超聲波向G3818傳播，超聲波接收器接收G2052G990述信號后，G4613通過G6930G3835器和G9400波器G5483G2052G6523G2058信號，G17877至G6523G2058器G452G3282中的AG451BG7512成雙晶體片，G188940KHZ超聲波G20549動下，發(fā)G17877器中的雙晶體片G3324G993同方向被G2399縮G6122拉伸G4613形成G1114超聲波G4522超聲波基本特性1頻率G10317G5627G452G328224G7171G7588超聲波發(fā)射器的頻率G10317G5627曲線，0FG1038發(fā)射器的中心頻率，G3324G16825頻率處，發(fā)射器所G1147生的超聲波G7380G5390，即超聲聲G2399能G13435G7380G20652，而G33240F兩側(cè)，聲G2399能G13435迅速衰減G452G3252G8504G3324G1363用G5415中，一G4462要用頻率接G178290F的交流電G328223超聲波傳感器的工作原理A203A204A203A205A206A207A208A209ARMA210A211A212A213A214A215A216A217A218A2198G2399來G20549動超聲波發(fā)射器G452G328225G7171G7588超聲波接收器的頻率G10317G5627G1866中0FG1038中心頻率由G328225知，G5415并聯(lián)電G19471G17751G3835時，曲線G33240F處G7380尖銳接G2475靈G6947度G7380G20652，G2499知超聲波G1867G7389G17751好的選頻G10317G5627，G1866G10317G5627G1260勢與并聯(lián)電G19471RG7389關(guān)G4522指向G10317G5627G452由于傳感器G2399電晶片G7171一G1022圓形片，故G2499G1209把G1866G15932G19766劃分G1038許G3822G4579G9869，把G8611G1022G9869G18129看作G1038一G1022振蕩源，輻射G1998一G1022半球G19766波子波，這些子波雖G8821G7389指向G5627，G1306離傳感器空間G7588一G9869的聲G2399G7171這些子波疊加的結(jié)果，G18129G1867G7389指向G5627，G3926G328226所示，G54150A220時，聲G2399G7380G3835，角度逐漸G3698G3835G6122減G4579時，聲G2399減G4579G452（3）超聲波的回波檢測小波分析理論G4579波分析G7171一G12193信號的時間一尺度時間一頻率分析方法，G4439G1867G7389G20652分辨率的G10317G9869，而且G3324時G451頻兩域G18129G1867G7389G15932征信號局G18108G10317征的能G2159，G7171一G12193窗口G3835G4579固G4462G993G2476G1306G1866形狀G2499改G2476G451時間窗和頻率窗G18129G2499G1209改G2476的時頻局G18108G2282分析方法G452G4439G3324G1314頻G18108分G1867G7389G17751G20652的頻率分辨率和G17751G1314的時間分辨率G15G3324G20652頻G18108分G1867G7389G17751G20652的時間分辨率和G17751G1314的頻率分辨率G452G3252G8504，G2499G1209G2045用G4579波分析法對接收G2052的回波信號進(jìn)行分析G451G2447G3134，G14731G5483更加平滑G451G7389效的回波包絡(luò)曲線，進(jìn)而G2499G1209G2045用峰值G328224超聲波發(fā)生器的頻率G10317G5627G328225超聲波接收器的頻率G10317G5627G328226超聲波傳感器的指向G10317G5627A203A204A203A205A206A207A208A209ARMA210A211A212A213A214A215A216A217A218A2199G32822G27回波包絡(luò)峰值檢測波形檢測法準(zhǔn)確計(jì)G12651G1998回波前沿的G2052G17810時G2063G452G6117G1216G3324這里采用MORLETG3809G4579波G452G3252G1038G5415G1866形狀G6523G2058G2454G6980取G17751G4579值時G452G3324G1972何形狀方G19766G15G4439G17751G1866G4439G12879G3423G4579波G2001G6980更加G11468似于接收回波波形G452根據(jù)G4579波分析的G7380G3835匹配原G2029，G5415子波與所分析的號G3324G1972何形狀G990越G11468似時，G2045用G16825子波提取G2052的信號G10317征G4613越準(zhǔn)確G452MORLETG3809G4579波G2001G6980的G6980學(xué)G15932G17810式G1038G29TJTEET22221（1）式中J1，G1038形狀G6523G2058G2454G6980，G5415取1時，G1866G4466G18108G451虛G18108及模G3926G328227所示。G1186G328227G2499G1209看G1998G15G3809G4579波G2001G6980的模G2499完全平滑地包絡(luò)G1866G4466G18108和虛G18108G452G3252G8504，G2045用G3809G4579波G2001G6980的模G1427G2499很容易G14731G5483回波信號的G4579波包絡(luò)分析G452回波信號經(jīng)G4579波包絡(luò)運(yùn)G12651處理后G15G2499G1209幫G2173剔除G10627G3671G3134聲信號G15G14731G5483更平滑G451理想的回波包絡(luò)曲線G452G2045用包絡(luò)峰值檢測原理對G4579波包絡(luò)后的回波信號分析處理G15G1186而準(zhǔn)確計(jì)G12651回波前沿的G2052G17810時G2063G452G328227MORLETG3809G4579波A221A222A221A223A224A225A226A227ARMA228A229A230A231A232A233A234A235A236A23710回波信號的包絡(luò)峰值檢測根據(jù)G4579波分析理G16782提G1998一G12193G7044的確G4462回波前沿的計(jì)G12651方法，即回波信號的包絡(luò)峰值檢測法G452通過示波器對回波波形進(jìn)行觀察G15G2499G1209發(fā)G10628對同一探測G10301G15G993同傳播距離的回波包絡(luò)線G18129G7389G17751好的一G14280G5627，回波波形G18129G3835G14280G11468同，G2494G7171波G5145G993同，并且同一距離時的G993同G12879G3423探測G10301的回波波形G1075G3835G14280G11468同，G2494G7171波G5145G993同G452G1186工程G12946度G13783慮，G2499G1209認(rèn)G1038超聲回波G5145值包絡(luò)線的形狀基本G993G19555回波信號的G3835G4579而G2476G2282G452即回波信號包絡(luò)峰值所對應(yīng)時G2063B與回波前沿G2052G17810時G2063G68間的時間差BG68G993G19555探測G10301G17840G17829的G2476G2282而G2476G2282G452而時間差BG68G1075容易通過G4466驗(yàn)計(jì)G12651G1998來。G3252G8504，G2499G4570接收回波信號的包絡(luò)峰值所對應(yīng)的時G2063B作G1038G1584G8502記G6980的時G2063G15用回波包絡(luò)峰值所對應(yīng)時G2063與回波前沿G2052G17810時G2063的時間差BG68G4613G2499消除由于時間檢G1998G9869G2476G2282所G5353G17227的測量誤差G452回波信號G3324進(jìn)行線G5627包絡(luò)檢波之后，G3324分別通過微分電路G451零G9869交叉檢測，G7380后進(jìn)入ARMG3818G18108中斷0的入口，G1186而完成傳播聲時的準(zhǔn)確計(jì)時G452G3252G1038采用包絡(luò)峰值時間G9869的檢測方法與信號振G5145G7092關(guān)G15故G1867G7389G1260良的傳G17767時間檢G1998G10317G5627G452包絡(luò)峰值檢G1998原理及波形G3926G32822G27所示G452包絡(luò)峰值檢測G1075G2499G1209消除虛假回波的干擾，G1363G17810G2052閥值的虛假回波G2499G1209被峰值檢測G9400G6493G452G3252G1038超聲波接收回波的G5145值G19555傳播距離的G3698加而成指G6980G16280G5471衰減，所G1209采用AG42G38電路G1363G6930G3835G1505G6980G19555距G19568G11873G10301距離的G3698加成指G6980G16280G5471G3698加的電路G452G3324計(jì)G6980器開G3999計(jì)時的時G2063，AG42G38電G2399開G3999G19555時間G3698加而G3698加G15G3324檢測G2052回波脈沖后G9177零G452零交叉G9869檢測G2499G1209G1457G16789回波G2052G17810時G2063G993G2475回波G3835G4579G2476G2282G452采用G18504G4497電路G2499G1209G6245G2058G1610然的尖峰干擾信號，G1363尖銳的干擾信號被G18504G4497電路G6389G1315而G993能G2052G17810電平G8616G17751電路G452G3252G8504，采用包絡(luò)峰值檢測G2499G1209G1457G16789回波前沿的準(zhǔn)確G2052G17810時G2063G452接收器G12573待發(fā)射脈沖第一G1022回波的同時，通知G4462時器/計(jì)G6980器T0G3324微處理器的G3818G18108中斷接收G2052回波G2052來信號，T0計(jì)G6980器G1584G8502計(jì)G6980G452ARM一G7098識別G2052的第一G1022回波G2052G17810時,G1427發(fā)生中斷，G13468G8502G1881G18108計(jì)G6980器計(jì)G6980,并對計(jì)G6980器中的G6980據(jù)進(jìn)行程序處理G452ARM通過G1881G18108設(shè)G4462程序的運(yùn)G12651，G2499G1209G12651G1998超聲波傳感器G2052G5415前的G19568G11873G10301的距離，并G4570測G5483的距離G4466時地G3324液晶顯示模塊G990顯示G452A238A239A238A240A241A242A243A244ARMA245A246A247A248A249A250A251A252A253A25411第三章系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)31智能測量模塊總體設(shè)計(jì)G2045用第二章G16774述的測距原理，作G13785設(shè)計(jì)G1114超聲波測距系統(tǒng)，G4439的作用G7171檢測G5415前G19568G11873G10301的距離，并G4570測G5483的結(jié)果G4466時地G3324液晶G990顯示G1998來，并G2499G4570檢測G5483G2052的G6980據(jù)值通過RS232/485G13605絡(luò)傳G17877G13485G990位機(jī)G6523G2058器G452由G3282G2499看G1998G16825系統(tǒng)G1861G73895G1022模塊G13464成超聲波發(fā)射模塊G451超聲波接收模塊G451溫度補(bǔ)償模塊G451液晶顯示模塊G451串行通信模塊G452對于G1867體電路模塊的介紹G16277G1209下章G14422G452311超聲傳感器的選擇超聲檢測G12946度取G1927于檢測方法G451G1214器和超聲換能器G5627能G452G11458前G3324G1314超聲頻段20100KHZ，G2907G2497輻射G19766的G19766G12227G8616G7846狀換能器G3835，所G1209輻射G19766的聲G5390G17751G1314，與G1866G12908結(jié)的G993G19164G19062G7507G15932G19766空G2282G14116G15444G4579G452G3324本系統(tǒng)中采用G2907G2497狀換能器，這G12193換能器G4600G1866G3324G17751G20652頻段40KHZG1209G990，G1866G1260G9869更G1038G12373G1998G452G3252G1038G4439G2499G1209G2078G5381G8190向振動所G5114來的G993良G5445G2721，頻G5114G1075G17751G4497G452G3324選擇中，要G13520G2524G13783慮超聲接收換能器各項(xiàng)G2454G6980指標(biāo)，G8616G3926G1866與電路的G19471抗匹配問題，G3926果電路的G17767入G19471抗與換能器的G19471抗G993一G14280，G328231超聲測距原理G7706G3282A255A1A255A0A2A3A6A4ARMA8A5A7A9A10A11A12A13A14A1512G4613G1262G5353G17227G20559波，G1363波形模G12958G452312超聲信號的處理系統(tǒng)的G5627能G2475G13984景G3134聲的限G2058，G1186抗干擾的角度來G16840，應(yīng)G1817分G2045用信號G3342與干擾G3342G3324時空統(tǒng)計(jì)G10317G5627G990的差G5334，對超聲信號進(jìn)行處理，G1209G1427G7380G3835限度地G14731G5483G3698G11422G4521G714信號的G6930G3835和G3134聲的G6245G2058G452由于G1186接收換能器傳來的信號很微G5381，G2460G4396G3324著G17751G5390的G3134聲，所G1209G6930G3835信號和G6245G2058G3134聲G7171首G1820必須G13783慮的G452通常G1363用G1314G3134聲晶體G3822G13435G16855G16868G6930G3835器完成G8504項(xiàng)任務(wù)A16A17A17A18G452G3324檢測過程中，由于工作頻G5114G12376，故應(yīng)G6365G2163率匹配，G1363前G13634G6930G3835器的G17767入G19471抗與換能器G17767G1998G19471抗的G6980值G11468G17829G452通G5114中心頻率G12573于信號頻率G452這G7691G10627G3671G3134聲中的G13489G3835G18108G1233能量G4613被G19471G6389G3324通G5114之G3818G1114，G1306對通G5114G1881的G3134音G6245G2058G2029G7092能G1038G2159G452G2499G1209通過G3698加發(fā)射G2163率和提G20652接G2475基G19465的方向G5627來提G20652信G3134G8616，G1363這G1022問題G5483G2052改G2904G4522G714G9163G2721及G1866G6245G2058G452通常G17751簡G2345的G6245G2058G9163G2721方法G7171G1363用一G4462時間G16280G5471G1375G3926指G6980G16280G5471來G6523G2058接收機(jī)G3698G11422的時間，G3698G11422G6523G2058界TVG對G1998G10628G3324接收機(jī)G17767入G12483的信號和G9163G2721及G3134聲進(jìn)行動G5589G2399縮G452要G1363G6930G3835器G3698G11422G19555時間G2476G2282的G16280G5471與G9163G2721G19555時間衰減的G16280G5471G1017G7696G11468反G7171很G3268難的，補(bǔ)償?shù)姆椒℅7171G3698加一G1022G14270動G3698G11422G6523G2058器AGCA16A17A19A18G4523G714回波信號的處理G452回波信號的包絡(luò)通常G7171G993G16280G2029的，G993G1427對G4439進(jìn)行G698