超声波测距计数的设计-文献综述

第1页开题报告（文献综述）1.引言随着我们科技的不断发展，人们不仅仅只满足于在温饱生活，更加的追求了精神上的享受，在节假日，选择到一些有名的景点去看看。目前景区大多采用的摄像头计数，观察拥堵情况，这种方法受亮度、光照条件变化、人流量密集程度的影响较大，而且得到的结果也不是很准确。由于这种特殊的环境要求，在景区为了统计游客流量，以及了解出入口是否会出现拥挤，采用了超声测距的测量方法，不易受外界电磁场光强被测物色彩等因素的影响，且系统检测易维护，测量精度较高，成本也比较低。我们可以根据超声波反馈回来的情况，可以进行计数，对人流量进行统计。从而将景区游客的情况准确、清晰的统计出来。同时，它能做到实时控制和检测可靠优势而使其具有很高的使用用价值，因此它被广泛地应用，而且价格相对低廉，不会给企业和个人使用增加太多的成本负担。2.研究的原理以及方法2.1.超声波测距原理超声波是指频率高于20kHz的机械波，该技术模拟蝙蝠等无视觉生物捕捉猎物的原理，将声波借助空气媒介传播，通过检测声波遇到障碍物反射回来的时间间隔而判断障碍位置通用的超声波传感器主要材料为压电晶体压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器，它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波，同时它接收到超声波时，也能将其转变成电能，只要测得超声波往返的时间，即可求得距离2。超声波测距的原理框图见下图14。反射超声波与发射超声波的时间差比较容易获取，且计算只与超声波在空气中的传播速度有关，因此，这种方法将得到普遍应用。若超声波以速度v在空气中传播，遇到物体后反射，由接收器接收的时间差为t，那么，由s=vt/2，就可以计算出所测距离。但是，超声波也是一种声波，其声速v与温度有关，如果测距精度要求很高，就需要通过温度补偿的方法加以校正3。第2页图1超声波测距原理框图2.2.软件设计使用ARM进行编程，在Keil软件的开发平台上，超声波测距仪的软件编程主要是可以将软件执行的主要过程分为几个模块来思考将其分为主程序模块、超声波输出模块、超声波接收模块以及显示模块主程序将作为整个程序的核心，根据相应的需要来调用其他的相应子模块同时在程序的执行过程中，由于该软件程序既涉及到有时间要求较高的控制过程（比如对于ARM内部定时器的开关的触发）又涉及到一系列复杂的计算问题（比如数值类型的转换和计算等），在数据配置的时候，要经过不断的尝试，调试。3.系统的总体设计本方案以Open103ZE的板子使用ARM对其进行软件编程实现该芯片对其外围电路的适时控制,并提供给外围电路各种所需的信号,包括频率振荡信号数据处理信号和译码显示信号等等大大简化了外围电路的设计难度同时更重要的是该种设计方案大大节省了设计成本并且由于采用软件编程技术所以其移植性能好在设计电路时可以将其他更多的功能设计进去。系统结构如图2所示系统由测距系统控制和显示部分组成4。图2系统连接示意图超声波测距系统的整个系统由ARM控制。启动测量时，由ARM发出一个控制信号去触发发射电路，使发射电路起振，同时驱动超声波发射器发射出一串超声波脉冲（六个脉冲），并同时启动ARM的定时计数器开始计数，也就是开始测量渡越时间。当这些脉冲到达被测目标时，将发生反射，并经过空气传播被超声波接收，再由放大电路进行选频放大。接收到的第一个脉冲去触发单片机的外部中断，使定时计数器停止计数，这样，根据计数器的值就可以算出时间。第3页4.设计的目的与意义随着社会的不断发展，超声波不易受外界电磁场光强被测物色彩等因素的影响，且系统检测易维护，测量精度较高，成本也比较低，成为了人们推崇的一种测距与计数的方法。在景区，由于受特殊的环境影响，更要采用非接触式的传感器来精确的统计客流量以及很直观的了解到景区哪个时间段的游客数量增与减的情况，可以让工作人员更好的安排景区内的工作，更好的服务于游客，让外出散心的人拥有最美的心情！参考文献1宋小鸿.超声波测距好精度系统设计.江苏：江苏师范大学科文学院，2012.2刘学飞，胡泽，范维志，郑雪娜.一种高精度超声波测距系统研究.物联网技术，2013，第一期：1-2.3周萍，黄庆和，徐京鹏，王璟，邹旭.基于汇编语言的超声波测距系统.江西省分析测试研究所，南昌，2010，第二期：1-4.4王懿川.基于单片机控制的超声波测距报警系统.上海：上海师范大学天华学院，2011.5顾国荣，鲍骏成，李海乐.基于单片机的超声波测距系统设计.沿海企业与科技，2012，第2期：1-4.6张春光.基于单片机的超声波测距系统的设计.江苏连云港：淮海工学院电子工程学院，2008.7蔡兴桐，郭巍.江苏南京：东南大学电气工程学院，2009.8党元一，何思远，富璇.基于ARM的高精度超声波测距系统设计.辽宁沈阳：沈