1. 研究目的与意义
随着基础科学与电子技术的快速发展,超声波在测距仪中的应用越来越广。
但就目前的技术水平来说,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、关键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,满足日益发展的社会需求。
2. 课题关键问题和重难点
本课题的名称为基于STM32的超声波测距系统设计,可以通过超声波模块测量系统到障碍物之间的距离并用数码管显示出来,还可通过按键设置最小报警距离,当距离小于设置距离蜂鸣器进行报警,距离越近报警频率越快。
该课题的难点:1.完成按键的设计,分配好各个按键输入对应单片机各口的控制信息2.完成数码管显示电路设计,实现具体的控制、信息显示3.完成超声波测距电路的设计,使其能够准确测量距离。
4.超声波发射与接收电路的设计:是选择使用施密特振荡器和数字功率放大电路的方案还是选择使用555多谐振荡器和数字功率放大器作为发射装置、回波放大接收电路及比较电路作为接收装置的方案。
3. 国内外研究现状(文献综述)
刘凤然的《基于单片机的超声波测距系统》和葛健强的《基于CPLD的超声波测距仪研制》主要是讲用单片机控制超声波的轮流发射,并且通过单片机记录和读取发射超声波和接收到回波的时间差,进而计算出测量的距离。
①超声波发生器为了研究和利用超声波,人们已经设计和制成了许多超声波发生器。
总体上讲,超声波发生器可以分为两大类:一类是用电气方式产生超声波,一类是用机械方式产生超声波。
4. 研究方案
1、确定硬件系统的设计方案:(1)根据系统的功能要求确定选用的元器件;(2)分配单片机各个P口地址,以连接对应的元器件,方便控制;(3)利用DXP软件构建系统的硬件图;2、确定软件部分的设计方案:(1)确定各部分模块对应要实现的功能,并根据连接图写出对应程序中对应的控制信息,便于软件编写;(2)用keil软件编写程序,对应各模块功能模块化编写,便于程序的检查和调试;3、利用keil软件生成hex文件,用PROTEL软件绘制电路图4、依照电路图,在电路板上焊接各元件,完成系统实物设计;5、将焊好的电路板反复进行硬件调试和系统整体调试,直到实现系统要求的预定功能。
5. 工作计划
第 1 周 接受任务书,领会课题含义,按要求查找相关资料;第 2 周 阅读相关资料,理解有关内容;第 3 周 翻译相关英文资料,提出拟完成本课题的方案,写出相关开题报告一份;第 4 周 参阅超声波传感器、单片机等有关资料;第 5 周 掌握单片机的使用;第 6 周 设定超声波方面的方案,第 7 周 购买元器件,搭接电路,与各模块的拼接;第 8 周 理解各模块的关系,设计控制软件框图;设计软件程序,完善软硬件设计;第 9 周 各个模块单独测试;第10周 组合模块设计;整理资料,准备撰写论文;第11周 修改、完善并提交毕业论文; 第12周 评阅教师评阅论文,学生根据指导意见修改论文;验收实物成果,接受答辩资格审查;第13周 准备参加答辩;第14周 毕业设计答辩及成绩评定。
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