基于STM32的分体式超声测距与目标定位系统

针对移动机器人自主避障与跟随目标定位的实际需求,设计了一套超声收发可控的分体式超声测距定位系统。系统由超声发射端和超声定位端两部分组成,可同时实现障碍距离探测与发射端定位的功能。系统以STM32单片机为核心,基于2.4G无线模块对发射端与定位端进行时间同步,并采用三角算法对发射端进行平面定位;系统采用收发分体式超声探头,并搭载自动增益控制(AGC)电路与温度补偿电路,在提高测距精度的同时减小了测距盲区;进行了超声测距实验,实验结果表明,超声测距精度达到15 mm,盲区60 mm,验证了系统的实用性。     

基于MSP430超声波液位测量仪的设计及无线收发

介绍了利用MSP430F149作为主控芯片的超声波测距的基本原理,开发了具有无线收发功能的超声波测距仪表,适合复杂环境安装应用。给出了设计方法和系统框图。该系统包含脉冲发射电路、接收电路、温度补偿电路和相应的控制电路。采用nRF905无线收发芯片,实现数据的实时开路传输。实验结果表明该仪表提高了超声波测距的测量精度、可靠性高,可满足工业现场使用要求。     

基于超声波测距的倒车报警系统设计

超声波倒车防撞报警系统又叫倒车雷达。该系统可以帮助司机解决倒车的难题,防止在倒车的过程中发生碰撞,提高驾驶安全性,是一种非常人性化的设计。该系统的重心就是利用超声波进行距离测定,超声波测距系统由主控芯片、超声波发射电路、超声波接收电路和显示模块组成。本文所设计的超声波测距系统的主控芯片为STC89C52单片机,超声波发射电路核心采用的是555定时器,接收电路核心是CX20106A,显示模块为LED,与此同时,在该系统中增加了测温补偿模块以及声光报警模块。本文设计的超声波倒车防撞报警系统,简单可控,成本低。     

时差法在超声波气体流量计中的应用研究

为了提高小管径煤矿瓦斯抽采管道的气体流量测量精度,基于时差法测量原理设计了超声波气体流量计,采用一对40 kHz的收发一体式超声波换能器作为发射和接收元件.以74HC00与非门设计的推挽式超声波驱动电路实现了低压驱动超声波换能器,并用集成红外遥控接收芯片CX20106A和单稳态触发器4013构成了信号调理电路,实现了对固定波形的稳定检测.利用高精度的时间数字转换芯片TDC-GP21作为计时芯片,实现了极低风速的测量.实验测试表明:设计的硬件电路具有良好的性能,测量风速分辨力可以达到0.1 m/s,提高了气体流量的测量精度.     

汽车倒车防撞超声波雷达的设计

分析超声波的测距原理.为提高发射强度和接收抗干扰能力,设计了推挽式超声波发射驱动电路和锁相环接收电路.以单片机进行计时、控制和运算,实现了距离的显示和当距离小于设定值时的报警功能.实际应用表明,测量准确、性能稳定,提高了倒车的安全性.     

基于ARM11的长距离高精度超声波测距仪

设计了一种基于S3C6410的高精度超声波测距仪。给出了一种高精度测距的方法,通过将回波信号数字化处理来求取接收波形的起始位置。设计了信号发射电路、接收信号放大滤波电路、A/D转换电路及ARM系统的检测电路。利用MATLAB仿真,并用C语言实际编程,基于Win CE6.0操作系统设计了模数转换等底层驱动和应用软件系统。实验表明测距仪一致性较好,不一致性约为0.19 mm。     

大量程超声波回波测距系统的研究

描述了超声波脉冲回波测距系统的基本组成;重点对大量程超声波发射电路进行了比较,提出了三种工业用大量程超声波测距系统的激励电路原理,并分析了电感瞬间放电法原理在大量程测距系统中的应用;设计了低噪声程控放大脉冲接收电路,实现大量程条件下信号的稳定接收;提出了在发射和接收电路之间设置"硬开关"和"软开关"的设计概念,彻底切断发射电路和其他回波信号对接收电路的干扰,提高回波信号的信噪比,实现大量程范围内距离的准确测量.最后,对智能回声接收软件的波形分析法进行了简单的介绍,并给出了一些智能化处理的实例.     

车载超声波测距系统的开发

提出了一种车载超声波系统,分析了超声测距的原理和超声测距系统需要从外界获取的参数,设计了超声波测距的硬件软件系统,其中详细叙述了超声波发射电路和超声波接收电路的组成。经实验证实,本系统具有较高的测距精度,可以完成倒车雷达等泊车辅助系统所需测距任务,具有一定的使用价值和广阔的应用前景。     

直射式超声测距法在塔机力矩仪中的应用

针对塔式起重机力矩测量仪中力臂距离难于高精度测量的问题,提出了一种新型直射式超声测距方案,采用一端发射一端接收的超声波收发方式,配合红外收发电路作控制开关,并通过单片机软件技术进一步提高了测量精度。实际应用情况表明了方案的科学可行性。     

基于ARM的超声波法风速风向测量系统

设计了一套基于改进时差法的收发一体式超声波风速风向测量系统,以ARM芯片LPC2136为核心,采用了模块化的设计思想,根据电路功能详细设计了超声波收发、信号调理、数据量化、人机接口、系统电源与时钟及网络通信六大模块,同时在软件设计中采用了接收信号范围门与小波变换相结合的数据处理方法来精确定位超声波传播时间,对程序进行了整体优化。系统可实现风参数的精确测量、实时显示及与上位机PC的灵活通信等功能。     

基于CAN总线的嵌入式超声波测距仪

介绍了一种基于CAN总线的嵌入式超声波测距仪设计,在该系统中主要采用微处理器作为控制核心,运用超声波传感器及相应的放大电路组成超声波的发射与接收电路.在发送与接收超声波信号时,通过微处理器和程序计算出发送与接收超声波的时间差,再由已知的超声波传播速度,求出障碍物与超声波传感器之间的距离.同时,微处理器可以对测量的数据结果进行处理后送到LED显示器进行显示,也可以通过CAN总线将数据传送给上位机,实现远程监视和网络控制的智能化仪表功能.     

PIC单片机在超声波测距系统中的应用

介绍了一种基于PIC单片机的避障机器人超声波测距系统，该系统通过测量输出脉冲宽度（即发射与接收超声波的时间间隔）来测量障碍物与避障机器人之间的距离，从而控制机器人电机的停、转，达到对机器人的自动控制。并对实验结果进行了分析，基本可以达到实际应用的目的。该系统包括门控电路、放大电路及信号筛选、整形电路，具有硬件简单、工作可靠、测距误差小等特点。     

基于新型超声测距的精准对靶测控仪

提出了一种基于新型分离式直射超声测距的精准对靶测控仪设计方案.方案中运用分离式超声发射和接收传感器实现快速测距,采用单片机实现测距精度的提高和对靶控制.在软件设计中采用了嵌入式C语言代码与汇编的混合编程技术,进一步增强了测距测控仪的稳定性.测试结果表明:分离式直射超声测距法有效提高了测距速度和自动对靶精度,系统能够很好地满足实用要求.     

超声波流量计的高精度测量技术

本文研究了时差法超声波流量计传播时间的测量技术,采用高性能的复杂可编程逻辑器件（CPLD）代替分立器件,以提高系统的稳定性和可靠性;利用超声波信号的自动增益控制（AGC）和复杂的逻辑控制实现信号的精确测量;利用逻辑分析实现倍频,使计数器的计数频率达到160MHz,通过软件和硬件方法实现传播时间范围控制和可靠性检验。实验结果表明,超声波传播时间误差在7纳秒以内,达到了设计要求。     

环鸣法声速仪超声波发射/接收电路设计

通过对海洋环鸣法声速仪的深入分析,阐述环鸣法声速仪的工作原理,设计了1种的超声波发射/接收电路。重点研究了高压窄带脉冲产生电路、MOS管驱动电路以及匹配网络。对研制的电路进行了性能分析,所有的电子器件均无过热现象,获得了较为理想的超声波。整个电路结构简单,成本相对低廉,操作安全,易于模块化实现,符合待定检测的要求。     

超声波测距传感器在回转窑窑体变形误差检测中的应用

介绍了采用超声波测距传感器检测回转窑窑体变形误差的工作原理,设计和开发了基于单片机控制的8路超声波数据采集系统的发射与接收电路及其相应的软件,同时考虑了环境温度对波速的影响,通过温度补偿的方法来校正波速,因而检测系统的测量精度高。     

一种用于动态障碍物探测的超声波系统的研制

为满足机器人探测动态障碍物的需要,系统设计了包括四路超声波发射和五路接收电路。通过对五路接收信号的信息融合,可获得障碍物相对机器人的方位及相对距离,并通过对相邻两次扫描结果的处理可得到障碍物与机器人之间相对运动速度及障碍物相对机器人运动的大体方向。测距范围:0.05～5m;精度:±4cm,测速精度:±1cm/s.     

一种低成本AGC电路研制

在微弱信号检测中,当输入信号变化范围很大时,固定增益放大电路不能满足要求,必须采用自动增益控制(AGC)电路。在对AGC电路进行研究后,提出了一种低成本的AGC电路,仅采用1个LM324集成块。其中,二级运放放大输入信号,一级运放产生控制电压。实验表明,电路增益在43~68dB之间自动变化,AGC控制达到25dB。可作为一般弱信号检测放大电路。     

可编程的低频高能超声波收发系统设计

低频高能超声收发电路系统是为解决粗晶材料中含有空隙时,声波能量高衰减造成无法检测与达不到规定检测深度而设计的。该电路系统主要由发射电路、接收电路和发射接收转换电路三部分组成。通过可编程器件STC89C52可改变激励脉冲频率、相位和数目,以根据需要产生kHz级低频超声,结合双极性脉冲变压电路可产生高激发能量。实践表明:该电路系统可用于声衰减高的接触式无损检测场合,同时电路具有高Q值和高灵敏度,抗干扰能力强等特点。     

带红外通讯接口的超声波测距仪

介绍一种超声波测距仪,它具有精确测量、显示和数据存储功能,并具有红外通信接口,可以将测量数据传输到PC机保存和分析。分析了空气中超声波测距原理,提出了通过温度测量修正超声波传播速度,提高空气中测量精度的方法。在此基础上提出了一种基于单片机的带红外通讯接口的超声波测距仪的设计,设计了超声波发射和接收电路、测温电路、存储电路和显示电路。设计了一种符合IrDA标准的红外通讯接口电路。编写了测距仪的相关程序,并用VB编写了PC机接口程序。