基于ATMega16超声波测距仪系统的硬件电路设计

更新时间：2020-01-02 23:16:55 大小：6M 上传用户：sun2152 查看TA发布的资源 标签：atmega16 超声波测距仪系统 下载积分：2分评价赚积分（如何评价?）收藏评论(0) 举报

资料介绍

摘要：利用超声波测量距离是一种有效的非接触式测距方法，本文介绍了超声波测距的原理以及环境对测量准确度的影响，分析了测量误差产生的原因。阿述了仪器设计时超声波传感器及微处理器的选择，指出了提高测量精度和范围的途径：即超声波发射脉冲数的准确选择，发射余波的抑制，回波前沿的确定对阀值触发调整的影响：超声波发射驱动电路对测距范围的影响，提出功率管和变压器升压与换能器构成高效的谐振回路：单片机计数频率对测距精度的影响；环境温度变化引起速度的变化，提出通过温度测量修正传播速度；超声波在空气中传播的衰减而产生回波信号的起伏，对准确判断第一个回波和确定接收时间的影响，提出了随时间成指数变化的时间增益放大器。直射波的产生及软件避免，由此带来的测距盲区分析。

总体方案参照性能优越的SensComp6500超声波测距模块，研制了基于双单片机的超声波测距系统，详细阐述了高效率（升压谐振及余波抑制）的发射驱动电路，随时间变化的自动增益控制（AGC）电路及环境温度补偿电路的电路结构，自动实时LCD显示和同步语音播放的工作机理及硬件实现电路。设计的自动增益控制（AGC）电路，补偿超声波在空气中的衰减，减少回波信号的起伏，有效地解决了回波信号过于微弱而导致系统测量误差加大的难题。在此基础上，设计了相应的超声波测距系统的软件，并考虑到设计对象为便携式电子设备，对体积、能耗、适应性和抗干扰能力都有改进。在实验室对系统进行了实地测试，给出了实测结果并分析了产生误差。实验结果验证了设计的自动增益电路具有线性度高、电路简单以及动态性能好等优点较好地改善了超声波声强与测距精度随距离远近变化大的缺点，并减小了超声波探头的测量盲区，成功的实现的预期的效果。

关键词ATMega 16：SensComp6500；自动增益（AGC）；温度补偿；超声波