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基于AVR单片机的大量程超声波测距系统的研究
资料介绍
超声测距是一种非接触检测技术,不受光线、被测对象颜色等的影响。较其它仪器更卫生,更耐潮湿、粉尘、高温、腐蚀气体等恶劣环境。对于测试环境处于烟尘、黑夜、雾霭等恶劣环境下有较强的适应能力。
超声波测距是通过超声波从发射到碰到障碍物反射回来所需的时间计算得出的。超声波在介质中传播时,能量会随距离的增加逐渐减弱。同时外界环境如温度、湿度等变化对超声波有较大的影响。因此想要实现大量程测距首先应提高超声波的发射功率。然后在回波电路中将回波信号从噪声中提取出来。最后通过超声波在介质中传播所用的时间来计算距离。
本文提出了一种基于AVR单片机的大量程超声波测距方案。在系统设计中,硬件电路主要由发射电路、接收电路、温度补偿电路、显示和通信电路构成。在发射端加入了升压变压器用于提高发射信号功率。在接收回路中回波信号先经过一级放大电路。然后通过两级带通滤波器滤除杂波。之后通过对数放大器对波形整形。最后再对信号进行放大将信号调整为合适的幅值送入单片机中检测。此外为抵消温度对测量精度的影响,还加入了温度补偿电路。
经过试验表明,本系统测量误差小于2cm、测量盲区为30cm、测量距离可达10m。依据本系统性能,可将其用于建筑工地、工业现场等距离测量工作。
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