基本信息
- 项目名称：
- 超声波测距
- 来源：
- 第十二届“挑战杯”省赛作品
- 小类：
- 信息技术
- 大类：
- 科技发明制作B类
- 简介：
- 本作品由核心控制器AT89c52、40KHz方波信号升压电路、超声波发射换能器、超声波接收换能器、信号放大与整形电路、液晶显示模块、键盘控制电路、语音播报电路、测温电路构成。其作用是测量距离，测量范围为0.11m-4m,测量精度在2cm以内，系统工作稳定。
- 详细介绍：
- 采用的测量原理：超声波发生器T在某一时刻发出一个超声波信号，当这个超声波遇到被测物体后反射回来，就被超声波接收器R所接收到。这样只要计算出从发出超声波信号到接收到返回信号所用的时间，就可算出超声波发生器与反射物体的距离。计算公式为距离S=速度V×信号往返时间T÷2。要想通过测量超声波传播的时间准确确定距离，声速v必须准确选定。实际上声速随介质，温度，压力等变化而变化。一般条件下，由于大气压力变化很小，因此传播速度主要受温度的影响。在我们的设计测距系统中采用测量温度的方法补偿声速，即用测温元件测量实际环境温度修正声速。空气中的声速与温度的关系近似用下式表示：V=331.4+0.607T m/s T－℃
作品图片
作品专业信息
设计、发明的目的和基本思路、创新点、技术关键和主要技术指标
- 目的：短距离测量。 基本思路：超声波是高于频率20KHZ的声波，具有方向性强和穿透能力强的特点，遇到障碍物可反射，可用于距离的测量， S（距离）=V（声速）*T（时间） /2, 常温下V取340米每秒，T可由单片机定时器得到。 创新点：温度补偿；语音播报； 技术关键：测量误差的减小。 主要技术指标：测量距离精度。
科学性、先进性
- 科学性先进性： 1、引入温度补偿，S（距离）=V（声速）*T（时间） /2, 常温下V取340米每秒，而温度是影响速度的主要因素，如果没有温度补偿，在温度环境不同时，测量同一个距离，测得和数据也会有很大的误差，引入温度补偿，则使得超声波测距仪的稳定性更强。 2、引入语音播报，这比单纯的数字显示更智能化。
获奖情况及鉴定结果
- 无
作品所处阶段
- 实验室阶段
技术转让方式
- 无
作品可展示的形式
- √实物、产品 √现场演示
使用说明,技术特点和优势,适应范围,推广前景的技术性说明,市场分析,经济效益预测
- 使用说明：系统由四颗南孚的干电池来提供电源（6v），系统能测的范围是0.10m到4.00m之间，如果不在此范围时将会有蜂鸣器提示音提示，当接通电源时会有“欢迎使用超声波倒车测距”的提示音，将发射接收头对准被测的物体将可以测出距离（通过液晶显示显示出距离，测量精度为1cm，每隔三秒通过语音来读出被测的距离）。 市场分析和经济效益预测: 无
同类课题研究水平概述
- 本作品的研究课题为：超声波测距 国内外该课题的研究水平概述 目前超声波测距的现状是：技术已经相当成熟，市场上产品的精度基本都可达到1MM；同时稳定度也相当高，适合大部分环境下使用；应用领域包括：测距、避障、机器人定位、曲面仿真等。虽然如此，但也存在一些急待攻克的问题，主要包括：测量精度的级别有待提高，测量距离不够远，普遍只有10米之内，最远也只有几十米；一些高精度或远距离的产品的电路复杂，成本较高；依然存在一定距离的育盲区等等；这些问题限制了超声波的应用。针对上述存在的问题，国内外的相关人员进行了努力的攻关。研究主要集中在以下几个方面：超声波回波处理、新型换能器研发、发射脉冲选取等等，下面简单列出一些研究成果：超声波回波处理方面，最小均方自适应时延估计算法；一体化换能器；专用脉冲发生器；采用功率驱动芯片和升压变压器等，这些新的技术大大提高了超声波测距的精度和距离。
