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超声波位移检测系统开题报告

 2022-01-11 04:01  

全文总字数:1927字

1. 研究目的与意义及国内外研究现状

在生活中,位移的检测是十分重要的,首先,当我们想要测量加速度的时候,可以发现加速度是一个比较难以直接测量的值,但是位移的测量相对于加速度会简单的多,在检测出位移之后,我们可以再根据公式来求得加速度。其次,在军事上,有时候我们需要知道炮弹射离身管的初速,这个时候也可以发挥超声波位移系统的作用。不仅如此,在火炮反后坐装置里面,也可以应用到位移检测系统,后坐位移是由炮弹发射时由于动量守恒会向后运动产生的一段距离,而测量后座位移的长度可以反映火炮的后反坐装置的运动特性,有利于更好的研究火炮,推进国防更好的发展。超声波位移检测的设计和研究,不仅是人们日益增长的生活需求,更是国防战略必须掌握的科技。本文提出了一种基于单片机的超声波位移检测设计并且实现了有线和无线通信方式来获得数据并且能够清晰稳定的显示测量结果,并解决了在恶劣环境下实现非接触式测量的问题。

国内外研究现状

随着电子技术的高速发展,国内外在距离检测方面也逐步向机电一体化发展了。不仅在功能上有很大改善,技术也有很大提高。当然,国内在位移测距器上也不甘落后,甚至在某些方面发展的更快,不过国内在超声波位移测距器上的精度仍然需要改善。国内这方面最近在中国研究人员王红梅的研究下,提出了一种可以提高精度的方法,不仅利用温度补偿法来减少温度对结果的影响,还采用多次发射超声波并取多次测量的平均值来减少误差,并且在童峰,程晓亮等人的研究下,提出了一系列其他方法来提高测量精度,比如对超声波测距信号处理的方法等。

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2. 研究的基本内容

本设计设计一种基于MSP430单片机的超声波位移检测系统,采取渡越时间检测法来测距。测量系统结合超声波传感器实现测距功能,测量系统中单片机与显示系统中单片机之间通过无线通信模块NRF24L01和RS485模块来实现有线与无线通信。通过按键模块,可实现测距与测位移功能的切换;同时也可以选择数据的传输方式。本系统采用LCD12864与TFT作为显示屏,LCD12864用于来显示测量数据,TFT用于显示接收数据,通过两个显示屏的数据对比可以分析有线与无线通信性能的差异。

3. 实施方案、进度安排及预期效果

实施方案与进度:

1、2017.12.1-12.20进行调研,明确设计任务,完成任务书等工作。

2、2017.12.20-2017.12.31进行方案的论证、完成开题报告以及外文文献翻译。

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4. 参考文献

[1]潘仲明.大作用距离超声测距技术研究[d].长沙:国防科技大学,2006.

[2]周元培.超声波及应用[m].北京:人民邮电出版社,2004.

[3]李茂山.超声测距原理及实践技术[j].实用测试技术,1994,22(1):62-64.

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