基于单片机的超声波测距仪的研究与设计

介绍了一个完整的基于单片机的超声波测距系统的设计,该系统包括超声波发射电路、接收电路、温度采集电路和PC机数据采集系统.经多次实验证明,测距范围为0.4~6 m,误差在±1 cm以内.可以满足移动机器人、智能小车避障等应用要求,具有一定的理论与现实意义.     

基于Multisim仿真的超声波测距系统的设计与实现

以测量超声波发射与反射时间差作为测距的基本原理,设计并实现可自动测距系统.将系统分为超声波发射、超声波接收、计时电路等若干部分,分别进行设计,并进行适当优化.每一部分均使用Multisim软件进行仿真及验证.相比以往的测距电路,本系统不仅能给出测出的距离,还增加了报警系统的设计.实验结果表明,本系统具有稳定、灵敏度强、测量精度高的特点,并具备一定的应用和推广价值.     

简易的超声波测距系统

根据超声波的传播特性,采用555电路产生40 kHz正弦波驱动超声波换能器,通过单片机适时控制外围电路,对超声波在空气中的传播时间进行测量,从而设计了超声波测距系统.本文详细的阐述了超声波测距系统的构成,电路原理,程序设计及温度补偿.     

基于单片机超声波测距仪的设计

本文采用以AT89S51单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。在分析超声波测距原理的基础上,设计了基于单片机控制的测距系统;考虑到温度对超声波传播速度的影响,阐述了DS18B20在测距时的温度补偿方法。对超声波的发射电路和接收电路、DS18B20温度采集电路、LCD显示电路做了硬件制作和软件设计;对系统进行了误差分析。相关部分附有硬件电路图、控制程序。该系统硬件结构简单、工作可靠、有良好的测量精度和灵敏度。     

超声波测距仪在汽车安全系统中的应用

基于超声波测距的原理，利用单片机技术设计了一套系统，实现在行驶过程中一旦出现前后车距小于安全距离、对人车安全构成威胁时，车辆自动报警、自动刹车的功能，起到减少交通事故发生的目的．文章主要介绍基于AT89C51单片机的超声波测距系统，阐述了超声测距系统的硬件电路构成、工作原理及软件设计方法．     

具有语音提示功能的超声波倒车雷达系统的设计

为了提高倒车的安全性,出于低成本、高精度、高稳定性的考虑,设计了一种具有语音提示功能的超声波倒车雷达系统。该系统以STC89C52单片机为核心搭建硬件平台,利用超声波测距原理检测车尾与后方障碍物的距离,使用语音芯片ISD1700实时语音提示,并配有温度测量电路对超声波传播速度进行实时补偿。实验测试结果与分析表明,所设计的超声波倒车雷达系统测距范围在0.2~3.4m之间能够保证工作稳定、高抗干扰性及较高的精度,测距的平均绝对误差为0.015m、平均相对误差为1%。     

低噪声回波测距系统的电路设计与系统分析

描述了超声波脉冲回波测距系统的基本组成,重点研究了超声波测距系统中的低噪声问题,设计了分时和分区的开关隔离式超声波发射和接收电路,彻底切断了发射电路和其他电干扰信号对接收电路的影响.低噪声"能量球"的设计,极大地提高了回波的信噪比,实现了超声波低功率发射条件下的信号稳定接收.同时介绍了软件滤波器在超声波的智能化低噪声处理方面的应用.     

超声波测距系统的设计与实现

针对机器人安全避障问题提出了超声波测距的方法。该系统选用T40-16/R40-16超声波传感器和AT89C2051单片机,主要由超声波发射电路、超声波接收电路和显示电路组成。首先介绍了超声波测距原理,然后详细地分析了系统的软硬件设计,最后分别讨论了采用C51和汇编两种语言实现的方法。采用软件延时处理的方法避开盲区,使硬件设计简单,提高了性价比。     

一种高精度的超声测距系统实现方法

为了减小超声波测距系统的测量盲区,提高测距精度,本系统采用收发异体模式,以高斯脉冲调制信号作为超声波的发射信号,通过调节高斯信号的脉冲形成因子,改善发送信号波形,使其具有更好的抗干扰能力.在接收端,采用相关算法检测回波到达时刻,在不需要增加额外硬件电路的基础上,即可实现高精度的测距功能.实验结果表明,本系统具有良好的测距效果,系统稳定,测距精度达到1mm,相对误差在1.5%以内,无测量盲区.     

一种高精度超声波测距方法的研究

介绍了超声波在空气中的传播原理,分析了超声波测距产生测量误差的主要原因,即环境温度变化引起速度的变化,回波前沿的确定偏差引起测量时间的误差是引起测距误差的主要原因.提出通过温度测量修正传播速度,应用双比较器整形结合软件查找回波前沿以提高空气中测量精度的方法.在此基础上,设计了相应的超声波测距系统并与单比较器测量系统进行了对比实验,研究表明,双比较器整形方法能够有效的提高测量精度,而且相对其他高精度超声波测距方法,该方法电路简单.图4,表2,参8.     

条纹管成像激光雷达距离模型的研究

在基于对STIL系统成像原理分析的基础上,对实际目标的相对距离与CCD目标像距离之间的关系进行了理论研究,得出了两者近线性的关系,并依据此线性关系构建出了距离计算模型.搭建了实验平台,对模型中所需的2个重要参数静态基准线的位置和扫描速度分别进行了测定,验证了距离模型可以采用近似线性处理的正确性,基于此实验数据重新修正了距离模型.     

基于超声波传感器的测距报警系统设计

超声波具有指向性强、传播距离远、检测迅速方便等特点。超声波传感器常用于与距离有关的测控方面,如工业现场的位置监控、液位测量等。本文利用超声波传感器设计了一种测距报警系统并对其测试分析。     

远端多点测距自动控制系统

给出了一个由ＡＴ８９Ｃ５１实现的远端多点测距自动控制系统,该系统利用便携式计算机作为操作平台,通过串行接口控制远在数十米之处外的激光测距仪平移、转动和距离测量将测距诉位置参数及测量结果送回计算机处理,被测环境的成像图直观形象地显示出来,文中给出了该系统的硬件电路设计、软件流程及实验结果。     

基于阴影线的智能车辆检测及测距方法研究

针对当前智能车辆检测算法在实际应用中存在误差、测量结果不够准确等问题,使用基于运动车辆中车底阴影线算法的车辆检测机制,并利用车底阴影稳定存在特征解决车辆检测问题,进一步基于机器视觉的双目立体匹配测距方法实现对前方最近车辆距离测量,为智能车辆及驾驶员辅助系统提供信息。笔者采用的车底阴影线方法及双目测距最终实现结果证实,可以获取较为精确的道路前方的车辆及距离信息,有效检测距离为10 ～ 50 m,整体识别率达到85%。     

基于单目视觉测距的测高测面积方法

利用单目摄像头所建立的三维测距模型,提出了一种地面上任意物体实际高度测量的计算方法。同时为了克服双目视觉对应点匹配和面积计算所利用的像素当量产生的误差,提出了一种更精确的目标实际面积测量方法。首先,利用三维几何测距模型,推算得出地面上任意一点到摄像头的距离计算公式,并根据透射点几何转换得到一种地面上物体高度的测量方法。其次,依据成像模型,与特定选取的世界坐标系、摄像机坐标系、图像坐标系三者之间的关系,推算出一种新的测量目标实际面积的方法。最后通过实验对误差进行了分析,提出了误差来源与相应的解决思路,证实了该方法的有效性。     

炸药土中爆炸弹性区应力波的测试与分析

 为研究炸药在土中爆炸产生的地震波效应,设计了一套适用于测量土中弹性区应力变化的测试方法及实验系统。该实验系统对埋深1m的1kg TNT爆炸后引起的土壤应力变化进行了记录。实验结果表明,该测试系统能完整地记录爆炸过程中土中应力的变化过程。从时域和频域分析所测得的应力波,得到同一埋深时沿水平方向上应力波峰值、主频和频宽随传播距离的变化关系。     

管内流体的温度脉动相关流量测量实验研究

利用流动流体内固有的温度脉动信号进行流量相关测量的基本原理，讨论了渡越时间测量的方差估计。在此基础上，设计了测量系统的原理样机，以该样机对流量相关测量进行了实验研究。结果表明：利用该样机来实现流量的相关测量是可行的；两热电偶间的距离对测量影响较大；在湍流区的测量结果相对层流更令人满意。     

基于超声波传感器与红外传感器的移动机器人感测系统研制

文章利用超声波传感器与红外传感器各自的优点,设计了基于超声波传感器和红外传感器的移动机器人感测系统,该系统采用红外传感器补偿了超声波传感器的检测盲区,使移动机器人具有更大的感测范围,文章完成了感测系统软硬件设计,并进行了详细的理论和实验研究,实验结果表明本文设计的感测系统结构简单、精度高、重复性好、成本低,具有普遍的应用意义和广泛的应用价值。     

正弦调制自混合型半导体激光器光学传感的研究

研究正弦电流直接调制下 ,单纵模半导体激光器在外部物体的反馈作用时产生的自混合效应 ,利用这种自混合效应 ,对静止物体的距离进行非接触性的测量 .通过设定一参考距离 ,比较靶体与基准点处的拍频信号的最大频率值 ,简化了测量步骤 .分析测量误差与调制电流大小的关系 ,进而确定短距离测距的最佳实验条件 .     

基于双目立体视觉系统的测量研究

为了实现摄像机与目标物体之间距离的信息,由双目测量原理,采取结合OpenCV与Matlab的方式,设计出一套关于双目测距的立体视觉系统;系统首先对双目摄像机的内外参数进行标定,从黑白格组成的标定板中获得角点信息,使用亚像素角点检测法对角点坐标信息进行更精确检测,在黑白格组成的标定板分别距离双目摄像机300、400、500、600、700mm处获取不同位置的标定图像,经过张正友标定法最终可以得到双目摄像机所需内外参数;其次通过BM(Block Matching)立体匹配算法在VS2017坏境与opencv3.4.7库配合下完成了摄像机的立体校正、立体匹配进而得到视差图;最后在实验中使用了双目摄像头,并编写了代码通过鼠标点击所得到的视差图获取对应的世界坐标来实现物距的测量;实验结果表明:被测物距离摄像头光心500~700mm这一范围时,实测距离和实际距离相对误差百分比在0.171% ~0.192%之间,且实测距离在2 950mm内实验误差小于5%满足实验精度要求。