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1、畢業(yè)設(shè)計(論文)畢業(yè)設(shè)計(論文)作者:許衛(wèi)東學(xué)號:11017266系部:電信學(xué)院專業(yè):光電子題目:汽車倒車防撞雷達系統(tǒng)的設(shè)計指導(dǎo)者;張錚2013年3月畢業(yè)設(shè)計(論文)中文摘要目錄第一章緒論11.1論文研究的背景和意義11.1.1超聲波測距領(lǐng)域的歷史和國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀11.1.2汽車倒車?yán)走_預(yù)警系統(tǒng)國內(nèi)外研究現(xiàn)狀11.2本章小結(jié)1第二章超聲波測距的基本理論22.1超聲波的定義22.2超聲波的物理特性22.2.1超聲波的衰減22.2.2超聲波的波形22.2.3超聲波傳播速度························
2、····························22.3超聲波傳感器22.4超聲波測距的工作原理………………………………………………..2第三章測距系統(tǒng)設(shè)計33.1系統(tǒng)的硬件設(shè)計33.2系統(tǒng)的軟件設(shè)計33.3本章小結(jié)3第四章展望4結(jié)論5致謝6千萬不要刪除行尾的分節(jié)符,此行不會被打印。在目錄上點右鍵“更新域”,然后“更新整個目錄”。Error!Notextofspecifiedstyleindocument.Error!Notextofspecifiedstyleindocument.1緒論1.1論文研究的背
3、景和意義測距的原理和方法有很多,根據(jù)信息載體的不同可分為光學(xué)方法、無線電方法和超聲波方法。隨著電子技術(shù)的發(fā)展,先后出現(xiàn)了激光、超聲波及紅外線等非接觸式測距方法。激光測距雖然測距精度高,操作簡單,但是受環(huán)境的影響比較大,且系統(tǒng)檢測維護不便,價格相對昂貴,一般多在軍事領(lǐng)域應(yīng)用。紅外測距屬于電磁波的一種,超聲波是聲波測距,實現(xiàn)起來更容易且不受電磁干擾影響。紅外傳播速度為3×108州s,超聲波在空氣中的傳播速度為340I∥s,其速度相對電磁波是非常慢的,因此在同等距離的情況下,超聲波的傳播時間遠大于紅外,往返時間更易測量。
4、超聲波在測距方面具有以下突出的優(yōu)點:(1)環(huán)境介質(zhì)可為空氣、液體或固體等,適用范圍廣泛;(2)對外界光線和電磁場不敏感,可用于黑暗、有灰塵或煙霧、電磁干擾強等惡劣環(huán)境中,可以降低勞動強度;(3)超聲波傳感器結(jié)構(gòu)簡單,體積小,費用低,信息處理簡單可靠,易于小型化和集成化;由于超聲波具有以上特點被廣泛應(yīng)用于測量物體的距離、厚度、液位等領(lǐng)域。在超聲波探傷、自動泊車系統(tǒng)和倒車?yán)走_系統(tǒng)中,超聲波測距有其重要的應(yīng)用。隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,超聲波測距技術(shù)在國防、汽車工業(yè)及日常生活中無處不在。目前超聲波測距系統(tǒng)主要是采用微處理器為核
5、心,使用微處理器內(nèi)部的計時器計時,并結(jié)合溫度補償聲速等處理手段提高測距精度。但由于超聲波傳播時間難于精確捕捉,溫度對聲速的影響等原因,使得超聲波測距的精度受到了很大的影響,限制了超聲測距系統(tǒng)在測量精度要求更高的場合下的應(yīng)用。由于微處理計時精度有限和硬件設(shè)計的束縛,現(xiàn)有超聲波測距系統(tǒng)在測量范圍為O.2m也Om的范圍內(nèi),測量誤差多為111In級,20cm以下基本為系Error!Notextofspecifiedstyleindocument.Error!Notextofspecifiedstyleindocument.
6、統(tǒng)的測量盲區(qū)。現(xiàn)有超聲波測距系統(tǒng)不僅測量范圍有限制,且測量精度有限。超聲波測距儀雖然原理簡單,但是由于超聲波測距受到許多外界因素制約,包括所測的超聲波傳播時間和超聲波在介質(zhì)中的傳播速度j環(huán)境溫度等等,如何選擇合適的方法提高精度是技術(shù)開發(fā)的重要瓶頸,國內(nèi)外的學(xué)者在提高超聲波測距精度方面做了大量的研究。面對廣闊的市場空間以及日益苛刻的測量要求,如何提高適用范圍和測距精度就成為了當(dāng)前超聲波測距設(shè)備開發(fā)的關(guān)鍵所在。1.1.1超聲波測距領(lǐng)域的歷史和國內(nèi)外發(fā)展?fàn)顩r一般認為,關(guān)于超聲波的研究最初起始于1876年F.Galton的
7、氣哨實驗,這是人類首次有效產(chǎn)生的高頻聲波。在之后的三十年中,超聲波仍然是一個鮮為人知的東西,由于當(dāng)時電子技術(shù)發(fā)展緩慢,對超聲波的研究造成了一定程度的影響。在第一次世界大戰(zhàn)中,對超聲波的研究逐漸受到重視。法國人LaIlgeVin使用一種晶體傳感器在水下發(fā)射和接收相對低頻的超聲波。他提出的這種方法可以用來檢測水中是否存在潛艇并進行水下通信。1929年,Sokolov首先提出用超聲波探查金屬物內(nèi)部缺陷的建謝51。相隔2年,1931年Mulhauser獲準(zhǔn)一項關(guān)于超聲檢測方法的德國專利,不過他并未做更多的工作。4年之后,1
8、934年Sok010v首次發(fā)表了關(guān)于在液體槽子里用穿透法作實物試驗的結(jié)果,他用了各種方法做了實驗,用來檢測穿過試件的超聲能量,其中之一是用簡單的光學(xué)方法觀察液體表面由超聲波形成的波紋。德國人B哪蛐鋤在他的論著《ULTRASONIC》中,詳細的論述了有關(guān)超聲波的大量早期資料,該論著一直被認為是該領(lǐng)域的經(jīng)典之作。美國的Firestone和英國的Sproule首次