自动检测课程设计解析.doc

课程设计报告 超声波测距仪的设计 学 院 信息工程与自动化学院 学科专业 姓 名 学 号 指 导 老 师 陈焰 起止 12周——16周 提交日期  摘要A/ D 转换后输入到DSP 芯片进行处理。这样就得到了超声波的传输时间，从而计算出障碍物的距离。软件部分则是通过CCS软件来完成的。 实验后表明：在障碍物距离较近时，所测距离精确度和重复性更高。该系统主要技术指标达到了设计要求。最后分析了误差原因，并提出了完善措施。 关键词：  目录 一、 前言 1 1.1 超声检测发展综述 1 1.2 超声传感器介绍 2 1.2.1 超声传感器的原理及结构 2 1.2.2 超声传感器的特性 4 二、 超声测距系统的总体方案 5 2.1 超声测距系统的总体思路 5 2.2 系统主要参数考虑 6 2.2.1 传感器的指向角θ 6 2.2.2 测距仪的工作频率 6 2.2.3 发射脉冲宽度 7 2.2.4 测量盲区 7 2.3 发射电路的方案设计 8 2.3.1 发射波形 8 2.3.2 发射波形的数学模型 8 2.3.3 发射电压 9 2.4 接收放大器的方案设计 9 三、 硬件电路设计 10 3.1 发射电路 11 3.2 接收电路 11 3.3放大和滤波电路 12 3.4 温度检测电路 13 四、 系统软件设计 13 4.1 主程序 14 4.2超声波测距仪的算法设计 14 4.2 超声波发射程序和接收中断程序 15 五、 总结 15 六、参考文献 16 一、前言 1.1 超声检测发展综述 高速度、高效率是现代工业的标志，而这是建立在高质量的基础之上的。设计和工艺人员理应了解：非均一的组织结构，随机出现的微观，宏观缺陷，常常可以有时甚至是只能依靠无损检测技术的运用方可予以发现，评价。当然，这与数十年来多方的重视和广大从业人员的艰辛努力，使无损检测技术在这方面已具有一定的能力有关。现在，在工业发达国家，无损检测在产品的设计，研制，使用部门已被卓有成效的运用，1981 年美国前总统里根在给美国无损检测学会成立 40 周年大会的贺信中就说过：“你们能够给飞机和空间飞行器，发电厂，船舶，汽车和建筑物等带来更大程度的可靠性。没有无损检测，我们就不可能享有目前在这些领域和其他领域的领先地位。”无损检测正在以迅猛之势向纵深发展，客观的需要毕竟是一种专业可以发展的最大动力。 随着科学技术的快速发展，超声波将在测距仪中的应用越来越广。但就目前技术水平来说，人们可以具体利用的测距技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。展望未来，超声波测距仪作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需求，如声纳的发展趋势基本为：研制具有更高定位精度的被动测距声纳，以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要；继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳，实现超远程的被动探测和识别；研制更适合于浅海工作的潜艇声纳，特别是解决浅海水中目标识别问题；大力降低潜艇自噪声，改善潜艇声纳的工作环境。无庸置疑，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。 随着检测技术研究的不断深入，对超声检测仪器的功能要求越来越高，单数码显示的超声检测仪测读会带来较大的测试误差。进一步要求以后生产的超声仪能够具有双显及内带有单板机的微处理功能。随后具有检测，记录，存储，数据处理与分析等多项功能的智能化检测分析仪相继研制成功。超声仪研制呈现一派繁荣景象。其中，煤炭科学研究院研制的 2000A 型超声分析检测仪，是一种内带微处理器的智能化测量仪器，全部操作都处于微处理器的控制管理之下，所有测量值，处理结果，状态信息都在显像管上显示出来，并可接微型打印机打印。其数字和波形都比较清晰稳定，操作简单，可靠性高，具有断电存储功能，其串口可以方便用户对仪器的测试数据进行后处理及有关程序的开发。与国内同类产品相比，设计新颖合理，功能齐全，在仪器设计上有重大突破和创新，达到了国际先进水平。 目前，计算机市场价格大幅度下降，采用非一体化超声波检测仪器，计算机可发挥它一机多用的各种功能，实际上是最大的节约。过去那种全功能的仪器设置，还不使用环境，重复性测试内