环境温度的影响是本设计在不同的温度条件下测量数据存在误差的主要原因,根据有关资料,在当温差较大时,前后两次测距的误差肯定前后相差也比较大。而本设计中并没有温度补偿模块,主要是本设计做为汽车倒车测距仪使用对距离的精确的要求不是很高,主要是起到警报的作用而已,所以本设计并没有采用温度补偿模块。
(2) 不同障碍物表面材料的不同介质引起的误差
因为表面粗糙的障碍物介质要比光滑介质的测量结果要差,如果障碍物的发射面比较粗糙会引起发射信号散射开那么回波信号就会减弱,这样就会导致测量结果的误差增大[6]。
(3) 超声波模块的感应角的影响
两个超声波探头即发射探头和接收探头和障碍物之间存在一个几何角度,反射波入射到探头存在一定的角度,当这个角度过大时,这就会造成测量较大的误差,或者说根本接收不到回波信号。特别是在障碍物的距离较小的时候这个误差就成为了距离测量的主要误差的原因,但是这种误差是可以尽量减小的,利用发射能力强、散射小的探头,或者多用几个探头。
(4) 余波信号的影响
在测量时有一部分的声波是从发射探头直接转收到接收探头的,这部分声波即是余波信号,这种余波对测量的干扰是挺大的[8]。但是这种干扰能够通过别的方法进行处理,比如软件算法的方法去消除直达波的干扰。当芯片收到信号波时自动判定收到的超声波信号是发射的声波衍射而返回来的信号时就会自动忽略掉,继续去等待检测在这个工作周期内是否有有效反射波反射回来,如果有就进行处理,没有就进行新的一次测量。
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第6章 结论
本设计介绍的是基于单片机的汽车倒车测距仪的设计,文中给出了具体的系统的硬件和软件的设计思路方案。而超声波测距模块是设计中的关键模块,超声波发射电路采用基于MAX232的方波发射电路,超声波接收电路采用TL074C作为运算放大器,并通过模块上集成的STC11处理,最终将信号输出到单片机相应端口并执行中断程序。本设计中测距显示模块采用的是单片机动态扫描方式将测得距离通过4位共阳极数码管显示出来的,并利用蜂鸣器报警电路对不同距离用不同的声音进行报警。设计的程序是利用Keil编程软件来完成的,程序所用的语言是C语言,程序内容包括40kHz方波信号的产生、读取超声波传送回波的时间、计算距离、数码管显示、蜂鸣器报警等模块。
本设计所设计的汽车倒车测距仪控制方便,在利用了超声波集成模块后的调试也很方便,测距的范围可以在10cm~4m之间,测距稳定,基本可以达到设计要求。
本设计在测距方面能基本满足汽车倒车的测距要求,但其精度还不是很高。分析原因没有考虑温度变化对测距影响,如果将温度补偿模块加入到设计中,系统将更加完善。本系统在测距移动的过程,稳定性不高,移动的速度过快误差也比较大。但本系统做为汽车倒车雷达还是有广阔的应用前景的。
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参 考 文 献
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11. 高鹏,安涛,寇怀成.电路设计与制版—PROTEL99入门与提高[M]].北京:人民邮电
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致 谢
毕业设计是对所学的知识运用能力进行的一次全面性的考察,也是提高基本能力的一种训练,培养能将所学知识综合运用的能力和能够独立地对问题进行分析和解决的能力,为以后工作打下夯实的基础。
首先要感谢在本次设计中给予我大力帮助和指导的指导教师刘雪婷老师,在整个做毕业设计的各个阶段,不管是查阅相关资料还是设计系统的方案的修改,还是硬件功能设计过程中思路的确定,以及最后实物的装配等的整个过程中贾老师都给了我悉心的指导。对于我的每个问题,老师总是耐心地解答,使我能够顺利地完成毕业设计。除了敬佩刘雪婷老师的专业水平外,她严谨负责的工作态度也是非常值得学习的,并且对今后的学习和工作都将产生影。
本次毕业设计已至尾声。由于实际设计经验的匮乏,在许多地方难免有考虑不周全的,如果没有刘雪婷老师的指导和督促,以及其他老师和同学的帮助和支持,完成这个设计是有一定的难度的。所以要感谢所有给我授过课的老师,无论是基础课老师还是专业课老师都表示深深谢意。
最后,再次感谢所有帮助过我的老师和同学。
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附录1 单片机整体电路原理图
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