基于单片机的红外测距系统的设计-文献综述

0开题报告（文献综述）引言本次毕业设计的课题为基于单片机的红外测距系统，及利用单片机相关知识设计出一个红外线测距仪，要求采用红外传感器测距，通过单片机实现基本设置、数据采集与计算以及液晶显示。基于论文要求制定出这样一套方案：红外测距仪通过红外传感器完成对障碍物距离的检测，然后通过A/D转换器将传感器输出的模拟量转换为数字量后，通过LCD显示。传感器选用SHARP公司生产的GP2D12，这也是常用的红外线传感器。A/D转换采用的是TLC1549，显示模块选用的是LCD1602,能够完成两行信息的显示。以下为本次毕业设计中各章节的主要内容介绍第一章为绪论，主要从功能，分类，应用场合及其与超声波测距仪的区别等方面对红外线测距仪进行了介绍，第二章则进入系统的硬件设计部分，在这一章节中，主要随电路所需器件，以及各模块电路进行了说明与表述，第三章则为软件部分，主要根据软件流程图编写出了A/D转换模块及液晶显示模块的子程序，最后一章为实物调试与结果分析，这一章节主要对实物的制作流程以及检测过程进行了图文说明，并且进行了误差分析。在论文的结尾还另外附上了设计过程中的硬件原理图，实物图，源程序等内容。本次的设计基于单片机的红外测距系统，最终实现了短距离的测距。第1.1节红外线测距仪的定义测距仪作为一种精密的测量工具，已被广泛应用到各个领域，它可分为超声波测距仪，红外线测距仪，激光测距仪。由于精度不够且测量距离的局限性，前两个测距仪已被限制不再被生产。目前所述的红外线激光测距仪是指红外线测距仪，红外测距仪就是利用调制的红外光进行测距的精密仪器，其测量范围一般为一至五公里。其使用非扩散红外传播的原理因为在穿越障碍物时，红外折射率小，所以在测量距离较长时，一般都会使用红外线测距仪，但红外线传输是需要时间的，所以当测距仪发射出的红外线碰到障碍物时会被障碍物反射回来，在根据红外线从发射到被接受时所用的时间以及红外线的传播速度可推算出障碍物的距离1第1.2节红外线测距的工作原理利用红外线传播时发散度小、折射率低的特点，很多长距离的测量仪也是采用红外线设计的。红外线测距的方式与激光测距的方式是一样的，也是脉冲法和相位法两种方式，但是在测量GP系列红外测距传感器。下面就来介绍这种测量原理。如图1-3琐事，红外线发射器按照一定角度发送红外光束，如果在有效的测量范围内测量到障碍物后，光束会按照一定角度再反射回来。反射后的光束经过滤镜后送入CCD检测器中，经过处理会得到一个偏移量L，从图中的三角形关系可看出，当已知红外线光束的发射角，中心距X，滤镜的焦距f结合CCD测量得到L时，就可以计算出传感器到障碍物的距离D了。应当注意的是，这种测量方法在障碍物距离传感器太近时测量精度较低，只有测量距离在一定范围内时才能获得准确的测量值。障碍物PSD位置传感器红外线发射器中心线中心线LXDf发射光线反射光透镜第1.3节系统的硬件原理本系统电路如图所示，由单片机模块电路、红外测距及A/D转换模块、基准电源模块和显示模块电路组成，单片机模块以AT89C52为核心构成，晶振选取12MHz，采用上电和手动两种复位方式。红外测距和A/D转换模块由GP2D12和TLC1549组成，其中A/D转换的参考电源由基准电源模块提供。基准电源模块是以LM2940为核心构成，LM2940是一种输出电压固定的低压差三端稳压器，输出电压5V，输出电流1A，输出电流1A时，最小输入输出电压差小于0.8V，最大输入电压26V，工作温度-40+125V，内含静态电流降低电路、电流限制、过热保护、电池反接和反插入保护电路。LCD16022的电路为典型连接形式。第1.4节系统主程序流程图开始LCD初始化显示测试开始提示检测距离在LCD上显示提示信息3参考文献1张洪润.传感器技术大全M.北京航空航天大学出版社，2007/42三恒星科技，MCS-51单片机原理与应用实例M.电子工业出版社，2007/043郑锋，王巧芝，李英建，刘瑞国.51单片机应用系统典型模块开发大全M.中国铁道出版社,2013/02.4李云刚，邹逢兴，龙志强.单片机原理与应用系统设计.M.中国水利水电出版社，2008/35肖金球,冯翼.增强型51单片机与仿真技术M.清华大学出版社,2011/10.6郑锋，王巧芝，李英建，刘瑞国.51单片机应用系统典型模块开发大全M.中国铁道出版社,2013/027刘鲲，孙春亮.单片机C语言入门M.人民邮电出版社，2010/38陈步月.基于单片机的测试技术原理与应用M.机械工业出版社，2007/2.9朱清慧，张凤蕊，翟天松，王志奎.Proteus教程M.清华大学出版社，2008/9.10沙占友，孟志永，王彦朋.单片机外围电路设计（第一版）M.电子工业出版社，2006/2.11林伸茂.8051单片机彻底研究M.中国电力出版社，2007/4.12李海涛.PIC单片机应用开发典型模块M.人民邮电出版社，2007/9.13求是科技.单片