国际先进研究期刊》的研究在电子、电子、仪表工程
菜单ISSN在线(2278 - 8875)打印(2320 - 3765)
ISSN在线(2278 - 8875)打印(2320 - 3765)
Rajan P托马斯1Jithin K K2Hareesh K S3,Habeeburahman C4,Jithin亚伯拉罕5
|
| 相关文章Pubmed,谷歌学者 |
访问更多的相关文章国际先进研究期刊》的研究在电子、电子、仪表工程
提出系统„超声波范围Detectora雇佣了一个超声波模块,由超声波发射器和接收器anATmega16a单片机。它通过发送一个短脉冲频率的声音对耳朵的听不清(超声波声音或超声波)。后来单片机监听一个回声。回声在传输过程中经过的时间接待给对象的距离信息。我们旨在设计测距仪摆脱传统的问题引发的不良直接波,其中一个信号水平检测对信号由于反射波从范围对象是自动变化检测的信号是由时间不准确的信号水平。
关键字 |
| 测距仪、测距、超声波模块,单片机,ATmega16a WinAVR。 |
介绍 |
| 简单和精确测量距离的专业研究领域的工程和物理从男性开始行走在地球上。设计了许多不同的技术,直到日期距离观察者测量的目标,为了测量、导航、目标决定专注于摄影,或者准确地武器。手动测距总是牺牲人类的错误的情况下完成的。使用电磁波对距离测量[1]聚集意义随着电磁领域的研究。红外光线的使用提供了一个简单的解决方案的问题,而这种简单的形式出现的成本很低的范围和显著误差的结果。这是,本文提出的技术走了进来。该系统采用超声波测距,波的高度定向的性质和相对较低的衰减使得它非常适合遇到距离测量。 |
| 客观的技术是开发一个设备基于高度,可用于测量目标的距离[1]精度高使用ATmega16a作为处理器。已关注低范围考虑1厘米的范围与精度2.5米的使用标准超声换能器HC SR04±0.1厘米。少接触测雷竞技网页版量的距离、设备必须依靠目标反映了脉冲回本身。目标需要有一个正确的方向,它需要垂直于传播方向的脉冲。接收信号的振幅显著减毒和是一个函数的性质的介质和发射机和目标之间的距离。范围的脉冲回波或飞行时间法测量受到高水平的信号衰减在空气介质,因此限制了其距离范围。 |
原则 |
| 一个超声换能器使用特定频率的超声波的各种物理性质。压电超声换能器是可用的和电磁。压电类型通常是首选由于其低成本和简单使用[1]。它能够传输和接收的超声波信号所需的强度。超声波传播速度受介质的温度,空气中大约340 m / s 15°C的空气或大气温度、声波速度相同。速度(V)可以计算作为温度的函数如图所示。 |
| V = 340 + 0.6 (T-15) m / s, T =温度,°C |
| 在室温20°C假设;因此空气中超声波的速度是343米/秒。因为旅行的距离很短,旅行时间不受温度的影响更大的扩展。波在时间t秒的路程可以给出的 |
| 距离(D) = k * V * t, k -校正因子 |
系统的概述和工作 |
| 测量过程由超声波模块发送触发信号。当复位脉冲处理器,它产生的触发脉冲15μs和转移到HC-SR04超声波模块[2]。触发信号必须与10μs高脉冲时间。当模块接收到一个有效的触发信号问题8 40 KHz的超声波脉冲发射机发出声音。这个声音的回声了接收器,得到超声的回声的声音后,模块产生一个信号回波销的时候可以测量的距离成正比。 |
| 测试距离=(高水平时间×声速(340 m / S)) / 2 |
| 距离在μs / 58厘米=回波脉冲宽度 |
| 距离148年μs /英寸=回波脉冲宽度 |
| 最后的距离计算基于回波信号的脉冲宽度是发送到液晶显示在厘米范围。这种超声波测距仪可以测量距离2.5米0.1厘米的精度。 |
方法 |
| 系统设计需要熟悉和采用非接触式技术范围的决心。雷竞技网页版基于红外系统的缺陷,采用一个基于超声波系统的优点进行了分析指的是系统详细设计基于这些技术。进行了比较和技术完成。 |
| 广泛的文献调查,以确定最适合的组件系统的制作。程序代码[3][4]和硬件设计完成后考虑所需的系统性能和温度范围等的约束。 |
答:硬件设计 |
| 系统硬件可以大致分为两个部分我)数字部分和ii)模拟部分。基本硬件结构可以从概念上理解框图见图1。 |
| 图1系统的概念图 |
 |
| 1)数字部分:数字部分由单片机和液晶单元5 v电源来自7805稳压IC。 |
| ATmega16a单片机:- AVR ATmega16[5]是一个低功耗CMOS 8位微控制器基于AVR增强RISC架构[6]。通过执行强大的指令在一个时钟周期内,AVR ATmega16达到吞吐量接近1 MIPS / MHz允许系统设计者优化功耗和处理速度。的重要特征ATmega16a[6]包括16 k字节的在系统可编程Flash程序内存与Read-While-Write功能,512字节eepm, 1 k字节SRAM, 32个通用I / O线,32个通用寄存器,Boundaryscan JTAG接口。片上调试和编程的支持。三个灵活的定时器/计数器和比较模式,内部和外部中断[5],一个串行编程USART,面向字节的二线串行接口,一个8路10位ADC与可选的差动输入级可编程增益(TQFP包),一个可编程看门狗定时器内部振荡器,SPI串行端口,和六个软件选择节电模式。 |
| b。LCDisplay: - 16 x2液晶显示器是一种低功耗、低成本、基本的电子显示。16 x2液晶意味着它可以显示16个字符每行有2行。在这种液晶显示在每个字符5 x7像素矩阵。这个液晶有两个寄存器,即命令和数据。命令寄存器存储命令指示到LCD。命令是一个指令给液晶做一个预定义的任务初始化它,清除它的屏幕,设置光标位置,控制显示等数据寄存器存储数据显示在液晶上。数据是字符的ASCII值(测量距离)显示在液晶显示器上。 |
| 2)模拟部分:——超声波模块的模拟系统包括由超声波发射器和接收器。 |
| HC-SR04超声波模块:——HC-SR04是超声波测距模块[2]为嵌入式系统设计项目。它的分辨率0.3厘米,距离是2厘米到500厘米不等。它的运作从一个5 v直流供电和备用电流小于2 [2]。模块传输超声波信号,拿起它的回声,措施两个事件之间的时间和输出波形的时候是调制测量时间与距离成正比。支持电路组装模块使得他们几乎独立和程序员需要做什么是为启动发送一个触发信号传输和接收的回波信号距离计算。HR-SR04四针即Vcc,触发器,呼应,接地[2]。 |
 |
| 图2 HC-SR04时间图 |
| 从计时图,你可以看到40 KHz脉冲序列传输10后我们触发脉冲和回声输出后获得更多的时间。之后才可以给下一个触发脉冲回声消失了,这个时期称为循环周期。循环HC-SR04期限不得低于50 ms。根据数据表[2],回波脉宽的距离可以计算使用以下方程。 |
| 距离在μs / 58厘米=回波脉冲宽度 |
| 距离148年μs /英寸=回波脉冲宽度 |
b .软件设计 |
| ATmega16a是在C语言的程序设计[7]。很容易制定和实施Atmega16a程序用C语言[5]由于其灵活性,从容的编程和调试。程序[3]已被烧得ATmega16a单片机使用USBASP程序员[4]。十六进制文件的编译的C语言程序是使用基于流行的GNU GCC WinAVR [5]。它提供了额外的功能的燃烧程序IC。USBASP程序员[7]利用AVR微控制器的串口编程功能,因此可以在开发过程中程序集成电路实时。程序的流程图见图3。 |
C)集成的硬件和软件 |
| 一旦硬件设置,程序烧到ATmega16a使用集成电路IC程序员。电源提供从电源到LM 7805电压调节器调节+ 5 v的输入电压水平。该系统可以用电池也工作得很好。 |
 |
| 图3程序的流程图 |
结果和分析 |
| 的工作模型,提出了基于AVR Atmega16a单片机使用超声波测距仪模块被成功地设计和实现。图4显示了电路实现在案板上。分析了电路的性能不同的条件。电路能够测量距离2.5米没有干涉人类活动。电路测试在不同大气条件下各种距离的测量,准确。它有一个快速响应。超声波模块工作正常。它相应的响应传入的回声。通过使用ATmega16a HC-SR04我们能够降低成本和提高效率。这个实现是一个主要的电路组件[8]的主要快速消费电子产品。 |
 |
结论 |
| 本文提出了一种低成本、低功耗和简单的距离测量系统。结果的精度高与其他传统方法相比。图4显示了本文的模型实现。它当然是一个可靠和高效的瞬时测量距离的方法。由于系统与人类活动尚未受到影响。这个系统将有很高的应用程序在民事和机械工程领域[9][10],这是一个更大的挑战的精确测量小和身体上遥不可及的距离。它肯定会影响小型和大型技术人员发现测量在不同的严重的环境挑战。未来的修改可能包括距离的发言人宣布,便携设备等。 |
确认 |
| 我们在此表达我们诚挚的感谢电气电子工程系,教授k Radhakrishnan提供我们必要的安排完成我们的项目。我们还要感谢我们的教师顾问Prof.Bindu伊莱亚斯有价值的指导。我们表达我们的诚挚的感谢我们的导游Asst. Prof.Jeena欢乐,电气电子工程系,没有他们的有价值的指导和支持这个项目就不会是成功的。我们感谢她的善意和鼓励扩展到我们。我们还要感谢Asst. Prof.Eldhose K和Asst. y教授保罗总是支持我们与他们的有价值的建议。 |
引用 |
|
