超声波导盲器
超声波导盲器的设计
1 引言
盲人在独自行走时主要依靠导盲装置。最简单常用的装置是普通的手杖，用它在地面上敲击，可帮助盲人发现0.5米以内的障碍物。它的主要缺点是不能发现较远一点的障碍物以及空中突出的障碍物。例如，在相当于头部、胸的位置悬挂或突出的物体。另外，盲人还可以利用导盲犬带路，但是不易训练且成本较高。为了更好的帮助盲人行走, 许多国家都研究和生产了各种电子导盲装置，但大多成本较高，如各类导盲机器人及其它电子装置。本文提出了一种用单片机开发的超声波导盲装置的设计方案，它具有低成本、实用和精确的特点。
2 导盲装置的功能设计及系统组成
导盲装置主要由超声波探头、单片机以及测控及处理电路、按键、蜂鸣器等组成，可以放在包中，或安装在帽子上、手杖中。导盲装置有三个按钮，分别是电源开关、远距、近距控制按钮，还有一个音量调节旋纽。该装置使用电池，电源开关可控制系统通、断电，不用的时候关掉电源，节省电能。使用时，超声波探头方向指向探测方向，当前方有障碍物时，在一定距离内喇叭会发出报警声并随着向障碍物的接近频率逐渐升高，起到提示作用。远距、近距、控制按钮可用来控制报警的距离，通电时初始报警距离为2米，按远距控制按钮可将初始报警距离设为5米，按近距控制按钮可将初始报警距离设为1米，报警声音音量可用音量调节旋纽调节，有耳机插孔，可以接耳机。
该装置是以AT89C51单片机作为控制器，利用超声波回声测距的原理测距，用蜂鸣器进行声音报警。系统的硬件结构框图如图1所示。该系统主要由单片机控制系统、超声波发射电路、接收放大电路、按键控制和声音报警电路。AT89C51单片机是整个系统的核心部件，用来控制、协调各部件的工作。工作时先由单片机控制的振荡源产生40K Hz频率的信号以驱动超声波传感器，使它发射脉冲。当第一个超声波脉冲发射后，计数器开始计数，在检测到第一个回波脉冲的瞬间，计数器停止计数，计算出从发射到接收的时间差Δｔ，最终利用单片机计算出距障碍物的距离，并根据远距、近距控制按钮设定的测距值进行报警指示。
3. 超声波测距原理
超声波测距采用的方法是时间差测距法，在超声波发生器发射出超声波的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时，测出发射和接收到回波的时间差Δｔ。由下式可以求出超声波发射地与目标之间的距离Ｓ
Ｓ＝ｖΔｔ／２（1）
式中ｖ为超声波的传播速度，超声波常温下在空气中的传播速度是340米／秒，传播速度与空气的温度、湿度等因素的有关，这里由于测量距离不长，测量精度要求不高，不考虑其他影响，只要测得超声波发射和接收回波的时间差Δｔ，按（1）式计算即可。
4 控制系统硬件电路设计
4.1 超声波的发射电路
超声波的发射电路主要由高频三极管及超声波发生器组成，如图2所示,超声波收发传感器采用压电陶瓷传感器UCM40，由于频率为40kHz左右的超声波在空气中传播的效率最佳，因此通过执行程序由单片机P1.0产生40KHz的振荡信号,经过高频三极管放大, 驱动超声波发生传感器UCM40T发出40KHz的超声波脉冲。
4.2 超声波的接收电路
超声波的接收传感器采用与发射传感器配对的UCM40R，将由发射传感器发出的经反射后的超声波脉冲转变为微弱的交流信号，经过运算放大器LM358的两级放大后，送至音频译码集成模块LM567的3脚。LM567是带锁相环的音频译码器，具有选频功能，LM567内部的压控振荡器的中心频率f=1/1.1RC，当LM567输入信号大于25mV时，输出端8脚由高电平跳变为低电平，将其作为单片机的中断请求信号，送至单片机INT0端，以启动中断服务子程序。接收电路如图3所示。
4.3按键及蜂鸣器驱动电路
开关控制电源的通断,远距、近距控制按钮一端接高电平，另一端分别接单片机P1.2、P1.3，并同时经与门接入单片机INT1端，当其中任意按键按下时会产生一个中断请求信号送入INT1，同时，从P1口读数判断按键的状态并调用相应的子程序进行处理。远距、近距控制按钮同时只有一个有效，由软件控制，都按下时为近距控制按钮有效。蜂鸣器由三极管驱动，接P1.4，由报警程序控制，对应不同的按键及距离，发出不同频率的声音。
5 系统的软件设计
本系统软件采用模块化设计，超声波测距导盲器的超声波测距、按键控制、报警提示都由AT89C51单片机控制，主程序流程图如图4所示。
上电后主程序无限循环，初始化后系统设置一系列初始值，包括超声波发射间隔数、定时器定时初值、报警门限值等，然后读取按键的状态，再根据按键状态对初始设定值进行修改，初始值报警距离设定为2米，即2米内有障碍物时即驱动蜂鸣器发出声音，并且随着距离的接近，不断调整参数，使得声音的频率不
断提高。远距、近距控制按钮分别对应不同的超声波发射间隔和报警门限、频率等；程序控制发送0.2毫秒宽度的超声波，同时启动定时器Ｔ0计时；为避免接收传感器直接接收到发射的超声波，在发射超声波之后插入一段延时，由于设置超声波频率为40KHz , 超声波常温下在空气中的传播速度是340米／秒,计算可知延时6个脉冲就可以了。延时后启动接收回波程序，等待接收回波，超时(即在设定距离内无障碍物) 即返回前面，若有回波则停止计时，读取时间差,利用公式(1)计算出距离，然后执行报警程序，根据计算距离结果及设定值比较选择不同参数，驱动蜂鸣器发出不同频率的声音，距离越近频率越高。最后返回重新开始。
6 误差分析
对系统进行实验测试，结果发现在５米范围内，最大误差在5cm以内，且距离越近，误差越小，完全满足导盲的需要。分析误差主要有几个原因：一是空气温度变化等引起的声速变化造成的误差，由于超声波在空气中的传播速度为V=331.5+0.607t，t为现场环境温度，温度在-30℃--40℃范围变化时，传播速度V 的变化范围为313米／秒--356米／秒，对利用公式(1)计算出的距离值有一定影响，采用声速预置和传播介质温度测量结合的方法对声速进行修正，可有效地降低温度变化产生的误差。二是发射与脉冲计数由于响应快慢差异开启不同步引起的误差，对此在调试中通过脉冲计数值补偿进行修正。三是超声波在传播过程由于受衍射、散射和吸收等影响衰减导致的误差，近距离误差不明显，距离越远产生的误差越大，可适当增大超声波的发射功率等来改善。四是发射和接受前置电路延迟的时间误差等，而发射前置电路和接收前置电路中采用集成芯片都有时间延迟，而计数器则一直是在工作，直到回波经过LM567处理后变成负跳变电信号产生外部INTO中断，在整个计数过程中，多了延迟时间中的计数次数，导致测距数据的误差。对此采取时间增益控制，来减少误差，由于本装置对于厘米级的精度已经足够，电路延迟都是纳秒数量级，记数频率是40KHz，所以减少一个记数单位完全可以矫正。针对误差原因在程序设计及系统调试中做了相应处理后，收到一定的效果，精度得到一定的提高。
7 结束语
由于考虑到体积、成本等因素，本装置在性能上、功能上还存在不足，有待
于进一步提高：
(1)增加几路不同方向的超声波探测或红外探测器以及温度补偿电路等,可以提高装置的灵敏度和精度,同时提高可靠性。
(2)可在装置中增加一个语音芯片，将蜂鸣报警改为语音说明指示，根据探测结果直接报出距离、方位,更便于使用。
(3)由于受发射功率及回波检测灵敏度的限制,探测范围较小,可增加发射功率调节等电路，以便增大探测范围，可用于夜间探路、井下探索等。
本文创新点：
(1)从测试结果分析可知，本装置采用较低成本的器件设计制作，且误差较小，完全满足盲人行走的指引作用，具有较高的性价比。
(2)本装置结构简单、体积小、性能稳定，操作容易、使用方便，可以安装在不同的载体上，制作成不同的用具，如手杖、导盲眼镜、导盲背心等，盲人很容易学会使用，具有一定推广应用价值。
导盲器的设计样本
Design of ultrasonic wave guide device Abstract：This article recommends a device of ultrasonic wave guide which is designed to adopt AT89C51 single-chip microprocessor computer as controller and apply the principle of ultrasonic distance measuring. The device can detect the distance between the blind and an obstruction in the road ahead and convert the message to a sound reminder .According to frequency variation of the reminding sound，it will enable the blind to judge whether there is an obstruction and the distance from the obstruction then accomplish the purpose of guiding the blind. Key words：Ultrasonic wave ；Single-chip microprocessor ；Guiding the blind 摘要：采用AT89C51单片机作为控制器，运用超声测距原理，设计了一种超声波导盲装置。该装置可以对盲人前面道路上障碍物进行距离探测并把障碍物距离信息转换成声音提示，盲人可以依照提示声音频率变化来判断有无障碍物及离障碍物距离，达到导盲作用。 核心词：超声波；单片机；导盲 1 引言 盲人在独自行走时重要依托导盲装置。最简朴惯用装置是普通手杖，用它在地面上敲击，可协助盲人发现0.5米以内障碍物。它重要缺陷是不能发现较远一点障碍物以及空中突出障碍物。例如，在相称于头部、胸位置悬挂或突出物体。此外，盲人还可以运用导盲犬带路，但是不易训练且成本较高。为了更好协助盲人行走，许多国家都研究和生产了各种
热电偶温度传感器设计报告
传感器课程设计 设计题目：热电偶温度传感器 2010年12月30日 目录 1、序言 (3) 2、方案设计及论证 (4)
3、设计图纸 (9) 4、设计心得和体会 (10) 5、主要参考文献 (11) 一、序言 随着信息时代的到来，传感器技术已经成为国内外优先发展的科技领域之一。测控系统的设计通常是从对象信息的有效获取开始的不同种
类的物理量不仅需要不同种类的传感器进行采集，而且因信号性质的不同，还需要采用不同的测量电路对信号进行调理以满足测量的要去。因此，触感其与检测技术在现代测量与控制系统中具有非常重要的地位。 而在所有的传感器中，热电偶具有构造简单、适用温度范围广、使用方便、承受热、机械冲击能力强以及响应速度快等特点，常用于高温区域、振动冲击大等恶劣环境以及适合于微小结构测温场合。 因此，我们想设计一种热电偶传感器能够在低温下使用，可以适用于试验和科研中，测量为温度范围：-200 ℃ ~500 ℃，电路不太复杂的简易的热电偶温度传感器，考虑到制作材料相对便宜，我们选择了铜-铜镍（康铜）。在选择测量电路时，我们从简单，符合测量范围要求及热电偶的技术特性，我们采用了AD592对T型热电偶进行冷结点的补偿电路。这种型号的电路允许的误差（0.5 ℃或0.004x|t|）相对于其他类型的热电偶具有测量温度精度高，稳定好，低温时灵敏度高，价格低廉。能较好的满足测量范围。 热电偶同其它种温度计相比具有如下特点： a、优点 ·热电偶可将温度量转换成电量进行检测，对于温度的测量、控制，以及对温度信号的放大、变换等都很方便， ·结构简单，制造容易， ·价格便宜， ·惰性小，
导盲杖的设计与制作论文
摘要 世界上视觉障碍者数量众多，他们只能用60％的感觉来获取信息。盲人生活在黑暗的世界中，给工作、生活、社交活动带来了莫大的困难。如何安全行走，是盲人生活中最大的问题。为了解决这一问题，本文模仿蝙蝠的超声应用能力和原理，在研究现有的电子式超声波导盲系统的基础上，应用回声定位原理，通过发送超声波，然后获得并分析障碍物的回波信息，研制了一套超声波导盲系统(导盲杖)。超声波导盲杖是为视觉障碍者提供环境导引的辅助工具。它通过超声波传感器对周围环境进行探测，将探测的信息反馈给视觉障碍者，帮助他们视觉信息的缺失。因而设计一款实用的导盲杖来帮助视觉障碍者是十分重要的。 本设计在分析了导盲辅助工具特点的基础上，确定了超声波导盲杖的总体设计方案，重点阐述了系统的硬件设计和软件设计。系统采用AT89S51作为主控制器，利用超声测距的原理, 设计了一种超声波导盲装置，可以对盲人前面道路上的障碍物进行距离探测并把障碍物距离信息转换成声音提示, 盲人可以根据提示声音，以达到辅助盲人安全行走的目的。 关键词：导盲系统，A T89S51，超声波
目录 摘要............................................................................................................. I 1 绪论 (1) 1.1研究背景及意义 (1) 1.2 导盲杖的整体设计思想 (2) 2 导盲杖的整体设计及原理 (4) 2.1超声波的概述 (4) 2.1.1超声波简介 (4) 2.1.2超声波的传播 (5) 2.2超声波传感器 (7) 2.2.1超声波传感器简介 (7) 2.2.2超声波测距的应用 (8) 2.3超声波测距原理及实现 (10) 2.4测量精度的影响 (11) 2.4.1声时的影响 (11) 2.4.2超声波频率影响 (12) 2.5提高测量精度的措施 (13) 3 导盲杖的硬件设计 (14) 3.1单片机系统 (14) 3.2超声波发射电路 (15) 3.3超声波接收电路 (17) 3.4语音模块电路 (18) 4 导盲杖的软件设计 (20) 4.1系统软件设计原理 (20) 4.2单片机C语言 (20) 4.3系统软件设计框图 (22) 5 系统调试与优化 (23) 6 总结 (24)
毕业设计文献综述(电子信息类)
单位代码01 学号090102108 分类号TN21 密级 文献综述 智能光电导盲仪综述 院（系）名称信息工程学院 专业名称电子信息工程 学生姓名敖亚磊 指导教师董雪峰 2013年3月1日
智能光电导盲仪综述 摘要 据国家权威部门统计，中国是世界盲人最多的国家，约占世界盲人的18%，随着社会的发展，政府越来越关心残障人士。 残疾人是社会中主要的弱势群体，他们要面对更多的困难和压力。近些年来，社会和政府越来越关注弱势群体，给予盲人的关怀也越来越多。盲人在独自行走时主要依靠导盲装置。最简单常用的装置是普通的手杖，用它在地面上敲击，可帮助盲人发现0.5米以内的障碍物。它的主要缺点是不能发现较远一点的障碍物以及空中突出的障碍物。例如，在相当于头部、胸的位置悬挂或突出的物体。另外，盲人还可以利用导盲犬带路，但是不易训练且成本较高。为了更好的帮助盲人行走, 许多国家都研究和生产了各种电子导盲装置，但大多成本较高，如各类导盲机器人及其它电子装置。本文提出了一种用单片机开发的超声波导盲装置的设计方案，它具有低成本、实用和精确的特点。 关键词：智能光电，导盲仪，单片机，红外测距，超声波测距。
0 课题背景 随着改革开放的深入，医疗器械行业得到了突飞猛进的发展。而辅助器具技术正在我国悄然兴起。但总体来看，辅具高端产品主要被国外公司垄断，我国具有自主知识产权的产品较少。在残疾人辅助器具中，肢体残疾类品种及数量较多，但盲人辅助器具品种及数量较少。 光电信息技术的发展，有利地推动着光电检测、光电传感、物联网等领域的发展与进步。传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段，智能光电传感器是当今国际科技界研究的热点。传统的导盲手杖安全性不高，导盲犬数量少价格昂贵，普及率低。以光电技术为核心的导盲机器人、超声波、无线电、红外线、卫星等导盲系统、盲人电子眼镜等现代化导盲仪是盲人亟待用品。需要我们学电子专业的学生努力开发的应用装置。 1课题目的和意义 众所周知眼晴是“心灵之窗”，而对于盲人来说，不但在衣食住存在诸多不便，而且在外出时会遇到更大的困难。如何安全行走是盲人最大的问题。随着光电技术的不断发展，为新型、实用、智能的电子导盲产品的制作提供了更为新颖的设计方法。 盲人是一个特殊群体，关注盲人服务盲人是全社会的一项公益事业，盲人的生活也越来越受到关注。相对于传统的导盲手段，目前，导盲市场正从单一化向多元化方向发展。相对于导盲犬的昂贵和导盲杖的单一功能，高科技智能化的导盲仪是盲人最佳的选择。 目前，智能导盲仪并没有在中国形成市场，在中国市场上只有少数盲人通过进口购买新西兰凯式超声波智能导盲仪，该产品虽性能高但价格极其昂贵，约8000元人民币，不是盲人这个特殊群体可消费得起的产品。国内市场上也有一些相关产品，如盲杖，导盲犬等，这些产品对盲人的帮助并不很理想，导盲犬由于训练困难，价格昂贵，很难普及。 随着光电技术的迅猛发展，尤其是光探测技术以及光信息处理技术的完善，设计出高效，实用的光电导盲器已水到渠成。
超声波导盲仪及语音提示系统开题报告
毕业设计（论文）开题报告 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写不少于1000字左右的文献综述： 本课题研究的是超声波盲人导航及语音提示系统的设计，当有视力障碍的人外出行走，手持本装置，通过前端超声波发送和接收模块对障碍物进行测距，由单片机处理数据，再由串行通信传送给语音芯片D/A转换后，由功放放大，通过扬声器或耳机发声。此外，超声所测距离也通过液晶显示出来，供视力正常者检测。 目前，国内外带语音提示的导盲器是由超声波探测器获取数据，经单片机处理后将数据发送给语音提醒器，然后驱动语音芯片提醒。但是这种导盲器是通过不同音量、音调、节奏的提示音或者是误差较大的分段式语音提示对盲人进行提醒，只能使盲人对障碍物的距离有个大概的判断，并且消耗了盲人的大量精力，容易造成错误判断。为了克服现有的语音提示导盲器不能提供障碍物精确距离的不足，本实用新型提供一种语音提示导盲器，该语音提示导盲器能够实时提供障碍物的精确距离。 中国是世界盲人最多的国家，目前约有500万盲人，占世界盲人总数的18%，低视力者600多万。盲人出行的问题是一个不可忽视的社会问题。目前，盲人的出行主要依靠盲道、手杖。而超声波盲人导航系统则能够更好地识别障碍物物以及其所在的距离。此系统的目的旨在提供一种方便盲人出行的导航系统，解决现有的盲人导航系统不够准确安全的为盲人导航的问题。 (1)历史发展： 盲人导航设备在历史上大致经历了以下几个过程：拐棍或手杖、盲道砖、导盲犬和电子导盲系统。导盲棍可以在盲人外出时起到安全警示作用，帮助盲人出行。而新式的导盲棍可以装上各类感应器，用来检测路面上有没有水、障碍物或者有没有坑，棍上还可以安装一个夜间发光的灯，它在白天可以自动接收太阳能进行充电。盲道砖以及盲人通道是现代化社会中常用的盲人帮助设施。是专门为盲人设计的地砖，防止盲人走错道路，摔倒时防止摔伤。盲道砖是按照国际残联的有关标准制造的,设计优良,具有灵敏的触觉感，耐强腐蚀，耐损耗性和长寿命等特征。这种高强塑料盲道砖的表面既美丽又光滑，适用于室内或室外装修。它凹凸的模型不仅可以使盲道更加安全，同时还美化环境作用。盲人道砖为盲人带来福音，同时也美化了城市道路。导盲犬是经过严格训练的犬，是工作犬的一种。它们习惯于颈圈、导盲牵引带和其他配件的约束，懂得很多口令，可以带领盲人安全地走路，当遇到障碍和需要拐弯时，会引导主人停下以免发生危险。电子导盲仪可以有效的帮助盲人进行通行等生活项目，其仪器分类主要有超声波导盲仪、移动式机器人导引式手杖，能大大减少以往导盲设备的不便以及昂贵的价格。 (2)现状评述：
北京航空航天大学科技成果——基于连续帧的导盲仪组合路径规划
北京航空航天大学科技成果——基于连续帧的导盲 仪组合路径规划 项目简介 盲人由于先天或后天的生理原因而丧失了视觉，大部分盲人群体期望智能仪器能够帮助他们解决出行困难问题。近年来，国内外研制出的导盲仪种类繁多，如导盲机器人、智能手杖、穿戴式导盲设备等，其中穿戴式导盲设备凭借其更直观的感知方式、更方便的携带方式以及更好的用户体验已经成为现今导盲仪研究的主流方向。 在导盲仪的设计过程中，除了解决环境元素的探测与定位导航问题，对于如何在存在障碍物区域内找出一条安全快捷道路的研究也十分必要。现有的大多数导盲仪只具备单一的避障能力，不具备完整的路径规划功能，导盲仪的路径规划算法是当今导盲仪研发的重要技术发展方向。 路径规划问题的研究主要分为全局方法、局部方法以及组合方法三种。在实际应用中，导盲仪需要引导盲人沿着可行区域（盲道、无障碍道路等）行走一段较长距离、并到达目的地，故单独的全局方法和局部方法并不适用于导盲仪路径规划。组合路径规划结合了全局和局部方法的优点，能够在进行实时的局部规划的同时，到达全局目的地。然而，大多数组合路径规划算法直接将全局规划得到的粗略路径点作为局部规划的目标点，导致引导盲人的行走轨迹过于生硬，异于正常人行走规则，不符合人体工程学；另外，针对导盲仪的不同导盲需求，尚未有功能较为完整的导盲仪路径规划系统，故上述方法均并
不适用于导盲仪路径规划。为克服现有方法在未知环境下的导盲仪实时路径规划中不适用的缺陷，本成果提供一种基于连续帧的导盲仪组合路径规划。 技术描述 基于连续帧的导盲仪组合路径规划，用于导盲设备，为引导盲人在躲避障碍物的前提下、跟随盲道行走、并最终到达目的地提供必要基础，尤其适用于未知环境下的实时导盲任务。 在双目相机拍摄的每一帧通过对全局路径的预瞄跟踪来确定局部规划目标点，根据相机实时检测到的环境信息进行局部路径规划，输出行走方向误差角来诱导盲人行走，直到达到全局目标点。在局部路径规划中，首先对当前帧的环境信息进行栅格可视化，然后使用A*算法进行局部路径规划，最后采用二次加权的路径转换方法计算当前帧行走方向与局部规划路径的角度偏差，作为诱导盲人行走控制器的输入信息。 与现有技术相比的优点在于： 1、与现有的已知环境下的全局路径规划算法相比，能够根据盲人当前位置和行走状况做出实时的决策和控制，在诱导盲人趋于目的地行走的同时，能够安全、有效地避障，并且无冗余信息存储等问题，提高了导盲算法的适用性。 2、与现有的未知环境下的局部路径规划算法相比，在计算局部路径的过程中综合考虑多种环境信息，能够实现引导盲人在躲避障碍物的前提下、尽量跟随盲道、最终到达目的地的多目标导盲任务。
多功能安全帽导盲棒设计
多功能安全帽导盲棒设计 机电工程学院06机自A1 王郁辰064810054 指导老师：史建成 摘要：盲人，就是眼睛患有疾病或受到意外伤害而导致双目失明或单目失明 的人...有先天盲人与后天盲人之分；盲人也有“看”的功能。对于先天性的盲 人，由于他根本就没有经历过任何对颜色的体验，所以对他来说没有任何颜色 的概念，也不存在“看到”，因为他也没有任何看的体验。至于他脑里视觉部 分（如果还有的话）的某种个人的体验（例如神经刺激），那和正常人的视觉 体验是不同的两回事，不能混为一谈。对他来说不存在“看到”颜色，甚至不 存在“看到”。对于后天性的盲人，那由于他有过对颜色的体验，当然有颜色 的概念。尽管他不能“看到”（指从通常的视觉途径得到视觉信息），但只要他 脑里视觉部分还正常，那某种刺激下他会有颜色的感觉。一般来说由于从通常 的视觉途径得不到视觉信息，有点类似没有接受到任何光线，那他的视感觉就有点象在黑暗里一样——“看到”（感觉到）黑色。但如果他脑里视觉部分（如果没损坏的话）受到某种刺激，使他有了视觉感，那他会有某种颜色感——“看到”（感觉到）颜色。全世界约有1.8亿盲人和弱视人，他们通过触觉、视觉或听觉等不同手段获取信息。 关键词：导航；按摩；警示车辆 一、引言 在生活中，我们往往会忽视一样我们的“心灵之窗”-----眼睛，我们每人都会忽视它而不会保护它，但当你体会了盲人的生活，你就会知道眼睛是多么的重要。很小在少年宫的文学课上，我体会了失去眼睛的盲人生活。一开始，老师先叫我们蒙上眼，去体会失去眼睛该怎么走路。我的同桌当我的引路人，在楼梯上来回的走。我“失去眼睛”时，走楼梯的时候，总是小心翼翼，（虽然有引路人）但总感觉前面有障碍物，怕自己会摔倒，走路时，总是要先摸索一下。 当我做引路人时，别人当“盲人”时，我总是提醒她，前面有什么，怕她摔倒了，责怪我。我发现，她也是跟我一样，很怕摔倒，总是先用手“打量”一下前方，有没有物体挡住了去路，是否安全。我们还体验了“盲人叠衣服”。当你闭上眼睛时，眼前就一片漆黑，拉拉链时，总不知道扣子对哪个，总是要先摸索一下，才能“对症下药”。当我睁开眼睛时，我又能看到这五彩缤纷的世界了，看到了老师看到了同学，我感到很高兴，但当我想起了失去眼睛的的盲人，我明白了人的“心灵之窗”------眼睛，是多么的重要啊，当代社会科技发展日新月异。作为新一代的青年，我们应该为这些盲人着想，帮他们设计一些辅助器械，
单片机温度传感器设计报告
泰州职业技术学院 电子与信息工程系 课程名称： 51单片机开发 课题名称：用1602LCD与DS18B20设 计的温度报警器 班级： 10信息 课题小组成员：林淑云朱翠竹 刘苏慧 指导老师：蔡菁
摘要 现代社会是信息社会，随着现代农业技术的发展及人们对生活环境要求的提高，人们也迫切需要检测与控制温度，所以对于温度的测量控制具有十分重要的意义。 随着全球温度的普遍升高，高温火灾更是无处不在：电气线路短路、过载、接触电阻过大等引发高温火灾；静电产生高温火灾；雷电等强电入侵导致高温火灾；最主要是机房内电脑、空调等用电设备长时间工作，导致设备老化，空调发生故障，而不能降温。因此，机房内所属的电子产品发热快，在短时间内机房温度升高超出设备正常温度，导致系统瘫痪或产生火灾，这时温度报警系统就会发挥应有的功能。 本课题介绍的就是利用温度传感DS18B20制作的温度报警器，自动测量当前环境温度。由单片机AT89C52控制，并通过1602LCD显示，若当前环境温度超过此温度，系统发出报警。
目录 一、系统总体设计要求 二、系统硬件设计 三、系统程序设计 四、调试与性能分析 五、源程序清单 六、心得体会
一、系统总体设计要求 1. 本设计采用集成温度传感器的的s18b20，设计一个数字显示的温度报警器。定安全温度值范围为20°C～30°C（可根据具体需要在程序中进行调整），对在这一范围内的温度变化采集后送入A/D转换器，A/D转换器的模拟电压范围为0～5V。例如传感器采集的温度为25°C，则对应液晶显示器的显示值为25°C。而温度高出30°C或者低于20°C时，不在安全温度范围之内，喇叭会进行报警、二极管发光显示 2 总体设计框图 本设计采用AT89C52作为主控芯片，蜂鸣器作为输出设备产生报警声，LCD1602能够实时的显示当前的的温度。其中P3.3和P3.2外接按键，P0口用作LCD输出数据端口，P2.3接蜂鸣器端口。详细原理图见附件 设计框图如图一所示。
基于超声波传感器的障碍物检测课程设计
《智能仪器仪表设计基础》 课程设计报告 单位： 学生姓名： 专业： 班级： 学号： 指导老师： 成绩： 设计时间：2013 年5月
指导老师提供的设计题目和要求 1、设计题目：基于超声波传感器的障碍物检测电路仿真设计 2、指导老师： 3、设计条件： [1]仿真软件可用Multisim10软件或者saber软件。 [2]超声波传感器详细参数： 工作频率：40KHz±1.0KHz 声压值：≥94dB(30cm/10Vrms sine wave) 灵敏度：≥-82dB/v/u bar(0dB=v/pa)； 余振：：≤1.2ms； -6dB方向性(度)：60°±10° 电容：2000pf±10%； 最大输入电压(Vp-p)：150(40KHz) 使用温度范围：-35℃—+80℃ 储藏温度范围：-40℃—+85℃ 4、设计要求： [1]设计电路包括超声波发射电路、超声波回波接收电路两部分。超声波发射电 路包括升压激励模块。超声波回波接收电路包括一级带通滤波电路、二级带 通电路、回波二值化电路组成。 [2]当在超声波发射电路输入端输入VPP=5V，Vmin=0V的方波信号时，超声 波发射电路输出端能输出VPP=100V~150V，f=40KHZ的一个激励信号。 [3]当在超声波回波接收电路输入端输出VPP=60mV~2V，f=40KHZ的正弦 波信号时，超声波回波接收电路输出端能输出电平信号。当在超声波回波接 收电路输入端输入低电平信号时，超声波回波接收电路输出端能输出高电平 信号。 [4]附加要求：请用虚拟仪器显示各个电路模块输入端信号及输出端信号 5、参考书目 [1]胡向东，刘京诚，余成波等编著，传感器与检测技术机械工业出版社，2009 [2] 张国雄主编测控电路机械工业出版社，第4版
基于超声波测距的导盲仪设计 毕业论文
基于超声波测距的导盲仪设计毕业论文 目录 摘要…………………………………………………………………………....... ..I Abstract…………………………………………………………………....... .......II 第1章绪论 (1) 1.1课题背景及意 义 (1) 1.2课题的国外现 状 (2) 1.3课题研究的主要 容 (3) 1.4论文结 构 (4) 第2章超声波测距原理 (5) 2.1超声波的特 性 (5) 2.1.1 超声波的产生、发射和接
收 (5) 2.1.2 超声波的传播特 性 (6) 2.1.3 超声波的温度特 性 (6) 2.2超声波的测距原 理 (7) 2.3基于超声波测距的导盲仪的设 计 (8) 2.4本章小 结 (9) 第3章测距系统硬件部分 (10) 3.1单片机系统及外围硬件电 路 (10) 3.1.1 STC89C52单片机介 绍 (10) 3.1.2 STC89C52最小系统及外围电 路 (12) 3.1.3 数码管显示电 路 (15) 3.1.4 蜂鸣器报警电 路 (16) 3.2US-100超声波测距模 块 (16) 3.2.1 US-100模块介绍 (16) 3.2.2 US-100串口测距原理 (18)
3.2.3 US-100串口测温原理 (19) 3.3本章小结 (19) 第4章测距系统软件设计及仿真 (20) 4.1 软件程序的总体设计 (20) 4.2 主要模块的程序设计 (21) 4.2.1 串口初始化函数 (22) 4.2.2 超声波发射脉冲函数、写字符函数 (24) 4.2.3 数码管扫描函数 (25) 4.2.4 数码管显示函数 (25) 4.3 系统调试与仿真 (26) 4.4 测距结果与误差分析 (28) 4.5 本章小结 (30) 第5章电源以及电源管理系统 (31) 5.1 便携式设备可用的几种电源介绍 (31) 5.2 电源的选择及其工作模
第二届全国大学生光电设计竞赛竞赛细则
第二届全国大学生光电设计竞赛竞赛细则 竞赛题目一：基于太阳能的光电导航搬运车 1.竞赛规则： 要求参赛队车辆从卸载区出发，经障碍区到装载区装载后将负载运输至卸载区，以在规定时间内赛车从装载区运送至卸载区的负载总重量计算竞赛得分。参赛队中运送重量最多的队获得竞赛分满分60分，其余队得分按其运送总重量比例递减。即，本队得分=60×本队运送重量/优胜队运送重量。 负载：磅秤用砝码，组委会统一提供足够数量的磅秤用砝码，种类配置为：0.5kg，1kg，2kg各若干。 比赛时间：每次比赛限时6分钟。比赛开始前及结束后赛车的任何部位均应在比赛区域之外。 要求采用光电技术设计赛车的避障导航系统，具体方法由各参赛队自定，并自带前进导航和避障系统到现场参加比赛。 0.2m+10%，可采用任意面积 赛车能源：必须全部来自太阳能，光伏电池面积不大于2 的聚光系统；不能采用蓄电池储能、稳压，比赛前须将电容和电感类放电完毕。 比赛采用淘汰制，具体分组由抽签决定。 赛场布置：重物装载区、卸载区、设置的障碍区及具体尺寸如图1所示。障碍物为标准的红白相间的交通路锥。竞赛场地为标准篮球场的水泥地。图中卸载区和装载区中间两米范围为操作范围。
图1 赛场示意图 注意事项： 1. 障碍物在比赛开始前由裁判在指定范围放置，比赛开始后任何参赛队员不得进入比赛场 地，队员只能在重物卸载区与重物装载区活动，进行重物的装载和卸载； 2. 跑出本赛道取消比赛资格。 3. 不能采用遥控方式。 4. 与小车脱离的导航装置可用外接电源。 5. 路线必须走8字，来回都必须穿越障碍物一次，回程不可重复来时路线（即不能走S 形） 可以走两个菱形代替8字。 6. 车辆抛锚，允许重新开始1次。抛锚前为运送到卸载区砝码不记为总重量？？不清楚 2. 评审指标和细则： 1) 理论评审指标： (1) 太阳能汽车如何高效利用太阳能； (2) 太阳能汽车如何实现准确光电导航； (3) 太阳能汽车如何实现载重能力和速度的最优设计。 2) 实物评审细则 (1) 展示分(满分10分) 主要考察：展板设计，导航装置的合理性和性价比，赛车各部分配置的合理性，电池板调整的方便灵巧性等。 (2) 竞赛成绩(满分60分) 按各参赛队的运送总量排序，运送最多的队得满分60分。其他队伍得分 60×= 第一名队伍运送总重量 本队运送总重量 所得分值 (3) 答辩评分(满分30分) 主要考察： l 整体评价(条理清楚、叙述完整、重点突出、时间把握合理) 5 l 对原理的叙述是否正确 3 l 创新性、光电知识的运用、设计特色、性价比、自制程度和工艺等 12 l 回答问题 10 3. 违规判罚 （1）没有按照规则要求正常行驶至终点者不计成绩。
创业主题2 光电智能导盲仪营销推广方案材料(营销第四届)
新锐科技有限责任公司 1.1 公司创业主题2 光电智能导盲仪营销推广方案材料新锐科技有限责任公司是一个提议中的公司，进驻泉州（南安）光电信息产业基地。拥有“红外光电智能导盲仪”的研发技术。公司目前已在实验阶段研发出样机，并在进一步研发和改进，公司提倡科技服务于人的宗旨，为盲人提供一个安全的行走环境。新锐科技有限责任公司，拥有自主研发设计的光电智能导盲仪技术。公司以科技创新为理念，光电信息技术作为技术背景，主要从事光电智能电子、智能家居、物联网等领域应用产品的开发和推广，致力于为社会提供智能、便捷的电子产品。公司属于国家政策、福建“海西建设”鼓励的高新技术中小型企业，拟建于福建省泉州（南安）光电信息产业基地。dd 1.2 产品公司以光电智能导盲仪（康安宝）为公司的产品。光电智能导盲仪采用三个红外探头，可实时探测多方向障碍物的情况及语音避障提示。帮助盲人了解他们周围的环境，增加步行的安全，减少压力，增加信心。后期，公司将对产品进行更新换代，同时推出新产品。表1 康安宝的优势特点优点节能型采用光电半导体材料，耗能低智能型STC单片机C语言智能控制，实用型真人语音多方位报警提示高性价比一款盲人用得起的智能导盲仪环保型光电半导体材料，无污染 1.3 公司战略公司拟建在泉州（南安）.光电信息产业基地，计划4-5年内成为国内自主设计智能电子导盲辅具市场领域的领导者，同时在智能家居、物联网等应用领域开发产
品，建立市场，形成多元化经营公司。第 1 页共 5 页 公司注重短期目标与长期目标相结合，创业初期以光电智能导盲仪为产品导入市场，弥补盲人智能助行辅具市场的空缺；中期目标重点是改进原有产品，巩固已有市场，加大对智能家居、物联网等应用技术领域的研发力度，为公司未来发展作准备；后期公司将逐步开拓全国市场，实行多元化经营战略，拓展服务对象及范围，进军智能家居及物联网应用领域。公司拥有光电智能导盲仪生产技术，该技术生产成本低，公司拟采用渗透定价策略进入市场，康安宝导盲仪市场定价为500元/台,以低价格迅速占领市场，成为导盲仪器市场的领导者。 3.1 产业背景随着改革开放的深入，医疗器械行业得到了突飞猛进的发展。而辅助器具技术正在我国悄然兴起。但总体来看，辅具高端产品主要被国外公司垄断，我国具有自主知识产权的产品较少。在残疾人辅助器具中，肢体残疾类品种及数量较多，但盲人辅助器具品种及数量较少。光电信息技术的发展，有利地推动着光电检测、光电传感、物联网等领域的发展与进步。传感器正处于传统型向新型传感器转型的发展阶段，智能光电传感器是当今国际科技界研究的热点。传统的导盲手杖安全性不高，导盲犬数量少价格昂贵，普及率低。以光电
超声波导盲器
超声波导盲器的设计 1 引言 盲人在独自行走时主要依靠导盲装置。最简单常用的装置是普通的手杖，用它在地面上敲击，可帮助盲人发现0.5米以内的障碍物。它的主要缺点是不能发现较远一点的障碍物以及空中突出的障碍物。例如，在相当于头部、胸的位置悬挂或突出的物体。另外，盲人还可以利用导盲犬带路，但是不易训练且成本较高。为了更好的帮助盲人行走, 许多国家都研究和生产了各种电子导盲装置，但大多成本较高，如各类导盲机器人及其它电子装置。本文提出了一种用单片机开发的超声波导盲装置的设计方案，它具有低成本、实用和精确的特点。 2 导盲装置的功能设计及系统组成 导盲装置主要由超声波探头、单片机以及测控及处理电路、按键、蜂鸣器等组成，可以放在包中，或安装在帽子上、手杖中。导盲装置有三个按钮，分别是电源开关、远距、近距控制按钮，还有一个音量调节旋纽。该装置使用电池，电源开关可控制系统通、断电，不用的时候关掉电源，节省电能。使用时，超声波探头方向指向探测方向，当前方有障碍物时，在一定距离内喇叭会发出报警声并随着向障碍物的接近频率逐渐升高，起到提示作用。远距、近距、控制按钮可用来控制报警的距离，通电时初始报警距离为2米，按远距控制按钮可将初始报警距离设为5米，按近距控制按钮可将初始报警距离设为1米，报警声音音量可用音量调节旋纽调节，有耳机插孔，可以接耳机。 该装置是以AT89C51单片机作为控制器，利用超声波回声测距的原理测距，用蜂鸣器进行声音报警。系统的硬件结构框图如图1所示。该系统主要由单片机控制系统、超声波发射电路、接收放大电路、按键控制和声音报警电路。AT89C51单片机是整个系统的核心部件，用来控制、协调各部件的工作。工作时先由单片机控制的振荡源产生40K Hz频率的信号以驱动超声波传感器，使它发射脉冲。当第一个超声波脉冲发射后，计数器开始计数，在检测到第一个回波脉冲的瞬间，计数器停止计数，计算出从发射到接收的时间差Δｔ，最终利用单片机计算出距障碍物的距离，并根据远距、近距控制按钮设定的测距值进行报警指示。
温度计的设计报告
温度计的设计 一、设计内容和要求 本设计主要介绍了用单片机和数字温度传感器DS18B20相结合的方法来实现温度的采集，以单片机AT89C51芯片为核心，辅以温度传感器DS18B20和LED数码管及必要的外围电路，构成了一个单片机数字温度计。其主要研究内容包括两方面，一是对系统硬件部分的设计，包括温度采集电路和显示电路；二是对系统软件部分的设计，应用C语言实现温度的采集与显示。通过利用数字温度传感器DS18B20进行设计，能够满足实时检测温度的要求，同时通过LED数码管的显示功能，可以实现不间断的温度显示，并带有复位功能。 本次设计的主要思路是利用51系列单片机，数字温度传感器DS18B20和LED数码显示器，构成实现温度检测与显示的单片机控制系统，即数字温度计。通过对单片机编写相应的程序，达到能够实时检测周围温度的目的。 通过对本课题的设计能够熟悉数字温度计的工作原理及过程，了解各功能器件(单片机、DS18B20、LED)的基本原理与应用，掌握各部分电路的硬件连线与程序编写，最终完成对数字温度计的总体设计。根据实验要求实现测温范围在-55~128 o C的LED数码管显示。 本次设计的主要要求： （1）根据设计需要，选用AT89C51单片机为核心器件； （2）温度检测器件采用DS18B20数字式温度传感器，利用单总线式连接方式与单片机的串行接口P0.0引脚相连； （3）显示电路采用8个LED数码管显示器接P1口并行显示温度值，数码管由P2口(P2.2~P2.3)选通，动态显示。 （4）给出全部电路和源程序。 二、课程设计的目的和意义 数字温度计与传统的温度计相比，具有读数方便，测温范围广，测温准确，其输出温度采用数字显示，主要用于对测温比较准确的场所，或科研实验室使用。 温度计是常用的热工仪表，常用于工业现场作为过程的温度测量。在工业生产过程中，不仅需要了解当前温度读数，而且还希望能了解过程中的温度变化情况。随着工业现代化的发展，对温度测量仪表的要求越来越高，而数字温度表具有结构简单，抗干扰能力强，功耗小，可靠性高，速度快等特点，更加适合于工业过程中以及科学试验中对温度进行在线测量的要求。近年来，数字温度表广泛应用在各个领域，它与模拟式温度表相比较，归纳起来有如下特点。⑴准确度高，⑵测量范围宽、灵敏度高，⑶测量速度快，⑷使用方便、操作简单，⑸抗干扰能力强，⑹自动化程度高，⑺读数清晰、直观方便。 数字温度计的高速发展，使它已成为实现测量自动化、提高工作效率不可缺少的仪表。数字化是当前计量仪器仪表发展的主要方向之一。而高准确度数字温度计的出现，又使温度计进入了精密标准测量领域。与此相适应，测量的可靠性、准确性显得越来越重要。 三、课程设计的总体方案和思路 根据系统的设计要求，选择DS18B20作为本系统的温度传感器，选择单片机AT89C51为测控系统的核心来完成数据采集、处理、显示、报警等功能。选用数字温度传感DS18B20，省却了采样/保持电路、运放、数/模转换电路以及进行长距离传输时的串/并转换电路，简化了电路，缩短了系统的工作时间，降低了系统的硬件成本。 该系统的总体设计思路如下：温度传感器DS18B20把所测得的温度发送到AT89C51单
超声波传感器测距仪设计报告(全)-张哲铭
单片机、传感器、印制电路板 课程整合实训 电子产品设计与制作 技术报告 （2013——2014 学年第二学期） 项目名称：超声波测距仪设计 指导教师：卢建声,曾庆波,代瑶 专业：微电子技术 班级：12微电子 组长：张哲铭 组员：高金阁,李雨泽,苏程龙黑龙江信息技术职业学院·电子工程系
目录 任务书...................................................................... 错误！未定义书签。 一、工作任务 ................................................................. 错误！未定义书签。 二、工作目标 (3) 三、主要设计内容 (3) 1.原理设计 (3) 2.原理框图 (3) 3原理图 (4) 4元件清单 (4) 五、提交成果 ................................................................. 错误！未定义书签。 一、原理设计与技术路线 .............................................. 错误！未定义书签。 1、原理图绘制......................................................... 错误！未定义书签。 2、PCB图绘制.......................................................... 错误！未定义书签。 3、单元电路设计..................................................... 错误！未定义书签。 4、整机设计 ............................................................ 错误！未定义书签。 (5) (6) 六、总结报告 (10) 附录 (13) 超声波测距仪设计
【CN109875860A】一种智能导盲仪【专利】
(19)中华人民共和国国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910177565.X (22)申请日 2019.03.09 (71)申请人 华北水利水电大学 地址 450045 河南省郑州市金水区北环路 36号 (72)发明人 王欣欣 邵向东 赵建林 (74)专利代理机构 郑州大通专利商标代理有限 公司 41111 代理人 陈勇 (51)Int.Cl. A61H 3/06(2006.01) (54)发明名称 一种智能导盲仪 (57)摘要 本发明提供了一种智能导盲仪，包括主控制 器、超声波测距模块、时钟模块、温湿度检测模 块、语音模块、反馈模块和电源模块；所述超声波 测距模块包括超声波传感器，所述超声波传感器 与主控制器连接；所述温湿度检测模块包括温湿 度传感器，用于检测环境中的温湿度，以对超声 波测距模块的声速进行温度补偿；所述时钟模块 包括时钟芯片，用于提供时钟信息；所述反馈模 块包括振动电机，振动电机与主控制器连接；所 述语音模块包括语音播放单元和音频功放单元； 语音播放单元通过锁存器与主控制器连接。本发 明智能导盲仪测量精度高，适用范围更广，设置 的语音播报功能为使用者提供很大的便利；其双 重报警提醒功能， 增强了导盲仪其可靠性。权利要求书1页 说明书5页 附图8页CN 109875860 A 2019.06.14 C N 109875860 A
权 利 要 求 书1/1页CN 109875860 A 1.一种智能导盲仪，其特征在于，包括主控制器、超声波测距模块（3）、时钟模块（8）、温湿度检测模块（2）、语音模块（7）、反馈模块（5）和电源模块（9）； 所述超声波测距模块（3）包括超声波传感器，所述超声波传感器与主控制器连接； 所述温湿度检测模块（2）包括温湿度传感器，温湿度传感器与主控制器连接；所述温湿度检测模块（2），用于检测环境中的温湿度，以对超声波测距模块（3）的声速进行温度补偿； 所述时钟模块（8）包括时钟芯片，用于提供时钟信息； 所述反馈模块（5）包括振动电机，振动电机与主控制器连接，主控制器根据超声波测距模块（3）的距离信息通过PWM控制电机的振动速度； 所述语音模块（7）包括语音播放单元和音频功放单元；语音播放单元通过锁存器与主控制器连接；所述语音模块（7），用于播报超声波测距模块（3）的距离信息；所述主控制器包括单片机（1）； 所述电源模块（9）为智能导盲仪整体供电。 2.根据权利要求1所述的一种智能导盲仪，其特征在于，所述单片机（1）的型号为STC15W408AS。 3.根据权利要求2所述的一种智能导盲仪，其特征在于，所述超声波传感器输入端口连接单片机（1）的P5.4端口，超声波传感器的输出端口连接单片机（1）的P5.5端口。 4.根据权利要求3所述的一种智能导盲仪，其特征在于，所述温湿度传感器的DATA端口与单片机（1）的P3.6端口连接。 5.根据权利要求1所述的一种智能导盲仪，其特征在于，所述振动电机连接有三极管Q1，所述三极管Q1为PNP型三极管，三极管Q1的基极通过电阻R14连接单片机（1）的P1.2端口，三极管Q1的发射极连接振动电机，振动电机的两端并联有二极管D2。 6.根据权利要求1所述的一种智能导盲仪，其特征在于，所述语音播放单元包括语音播放芯片，所述语音播放芯片为XY-V17B；语音播放芯片的输入端连接锁存器，所述锁存器为74HC595，锁存器的输入时钟线端口连接单片机（1）的P1.5端口，锁存器的锁存时钟线端口连接单片机（1）的P3.1端口，锁存器的输入端口连接单片机（1）的P1.4端口； 所述音频功放单元包括音频功放芯片，语音播放芯片的声道输出端口连接音频功放芯片的输入端，音频功放芯片的输出端连接有扬声器。 7.根据权利要求2所述的一种智能导盲仪，其特征在于，还包括光照检测电路（4）和警示灯电路（6），所述光照检测电路（4）包括光敏电阻R17，光敏电阻并联有电容C6，光敏电阻连接单片机（1）的P1.0端口； 所述警示灯电路（6）包括LED灯和三极管Q2，所述三极管Q2的基极通过电阻R15连接单片机（1）的P3.7端口，三极管Q2的发射极顺次连接电阻R18和LED灯； 所述光照检测电路（4），检测环境中的光照强度，并将光照强度信息发送至单片机（1），单片机（1）经处理后控制警示灯电路（6）中LED灯的亮或灭。 2
嵌入式课程设计温度传感器-课程设计
嵌入式系统原理与应用 课程设计 —基于ARM9的温度传感器 学号：2012180401** 班级：**************1班 姓名：李* 指导教师：邱*
课程设计任务书 班级: ************* 姓名：***** 设计周数: 1 学分: 2 指导教师: 邱选兵 设计题目: 基于ARM9的温度传感器 设计目的及要求: 目的： 1.熟悉手工焊锡的常用工具的使用及其维护与修理。 2.基本掌握手工电烙铁的焊接技术，能够独立的完成简单电子产品的安装与焊 接。熟悉电子产品的安装工艺的生产流程。 3.熟悉印制电路板设计的步骤和方法，熟悉手工制作印制电板的工艺流程，能 够根据电路原理图，元器件实物设计并制作印制电路板。 4.熟悉常用电子器件的类别、型号、规格、性能及其使用范围，能查阅有关的 电子器件图书。 5.能够正确识别和选用常用的电子器件，并且能够熟练使用普通万用表和数字 万用表。 6.掌握和运用单片机的基本内部结构、功能部件、接口技术以及应用技术。 7.各种外围器件和传感器的应用； 8.了解电子产品的焊接、调试与维修方法。 要求： 1.学生都掌握、单片机的内部结构、功能部件，接口技术等技能； 2.根据题目进行调研，确定实施方案，购买元件，并绘制原理图，焊接电路板， 调试程序； 3.焊接和写汇编程序及调试，提交课程设计系统（包括硬件和软件）；. 4.完成课程设计报告 设计内容和方法:使用温度传感器PT1000，直接感应外部的温度变化。使用恒流源电路，保证通过PT1000的电流相等，根据PT1000的工作原理与对应关系，得到温度与电阻的关系，将得到的电压放大20倍。结合ARM9与LCD，将得到的参量显示在液晶屏上。
超声测距系统设计开题报告
毕业设计(论文)开题报告 学生姓名：学号： 专业：电气工程及其自动化 设计(论文)题目：超声测距系统设计 指导教师: 2011 年 2 月24 日
毕业设计（论文）开题报告 1．结合毕业设计（论文）课题情况，根据所查阅的文献资料，每人撰写2000字左右的文献综述 文献综述 1 研究背景 测距的原理和方法有很多，根据信息载体的不同可分为光学方法、无线电方法和超声波方法[1]。随着电子技术的发展，先后出现了激光、超声波及红外线等非接触式测距方法。激光测距虽然测距精度高，操作简单，但是受环境的影响比较大，且系统检测维护不便，价格相对昂贵，一般多在军事领域应用。红外测距属于电磁波的一种，超声波是声波测距，实现起来更容易且不受电磁干扰影响。红外传播速度为3x108m/s，超声波在空气中的传播速度为340m/s，其速度相对电磁波是非常慢的，因此在同等距离的情况下，超声波的传播时间远大于红外，往返时间更易测量[1]。 由于超声波方向性好、超声测量无接触，超声波测距系统价格低廉、易实现、信息处理简单可靠，所以利用超声波进行距离和长度的测量越来越受到人们的重视。超声波技术的发展经历了从理论技术的研究到大范围的工业应用。在这期间，雷达技术、激光技术、电子技术等技术的发展对超声波技术不断更新和发展起到了很大的促进作用[2]。 2 国外研究现状 一般认为，关于超声波的研究最初起始于1876年F.Galton的气哨实验，这是人类首次有效产生的高频声波。在之后的三十年中，超声波仍然是一个鲜为人知的东西，由于当时电子技术发展缓慢，对超声波的研究造成了一定程度的影响[3]。 1917年，法国人Langevin使用一种晶体传感器在水下发射和接收相对低频的超声波。这种方法可以用来检测水中是否存在潜艇并进行水下通信联络。在这之后对超声的研究主要体现在电子领域[4]。 1925年，Pierce使用石英传感器和镍传感器来产生和探测超声波，而且频率扩展到兆赫级。至此；Debye,Sears,Lcas分别发现了超声波的衍射光栅，用超声波来研究液体和气体的声学特性方法得到稳定发展。 1927年Hantalnnn和Tro11e解决了超声汽笛的许多细节问题，这些汽笛被证明在流