二维定位设计报告

2023作品设计报告作品题目序号作品题目序号09作品题目名称二维平面内物体定位参赛队伍序号49参赛队伍名称参赛队员姓名作品完成状况□作品完整□作品局部完成□作品未制作我们依据超声波的特性来研发制成超声波传感器，机械振动频率比声我们依据超声波的特性来研发制成超声波传感器，机械振动频率比声以及特性。基于超声波测距原理的分析，提出了超声波测距系统的设计过MC9S12XS128仪以及硬件电路有很多优势，它的精度高、低本钱以及数字显示的使用微分析目 录3.1......................3.2超声波模块........................3.3.........................3.4.........................4-2.程序测试结果分析测试结果误差分析7-1.完整电路图7-2.元器件清单§1引言好。波被待测物反射从而产生回波被接收探头接收,我们依据回波和放射波之间的时间隔则就可以求出待测物及放射器之间的长度距离。其原理图如图1-11-1承受回波测距法的原理图340t，基于计算就是所被人们称为时间差测距法。由此可实现超声波平面定位，就是可以求出主体的坐标〔x,y由此可实现超声波平面定位，就是可以求出主体的坐标〔x,y。。所以，最终实行方案二。§2 方案设计方案一：回波法定位的定位系统，对四周物体进展定位，超声波的测距仪器固然后测出偏转角度，便可对四周物体进展定位。2-1承受回波法的超声波测距仪OQM然后连续扫射LAx=L×cosαy=L×sinαO缺点：误差较大，需进展较具体的误差分析，角度不好测量方案二：位置设定接收点。其中2-2平面三角形定位示意图L

L(x，y)的方法原理如下:2-1求解可得：

１、23.23.2的难易程度和在涉及做成实物时让其简化，所以在设计时我选择用US-100超声波收发模块。以下是对超声波模块作出说明；40kHzECHO引脚上产生方波脉冲，3-2§33.1整体设计示意图如图3-1所示超声波收超声波收发模块128掌握芯片3-1128掌握芯片到单片机，再经过单片机内部程序的处理，并将计算结果以数据的形式由128LCD出来。3-2US-100超声波收发模块工作时序图10us840KHZ信号后，模块还要进展温度值的测量，然后依据当前温度对测距结果进展ECHO/RX在此模式下，模块将距离值转化为340m/s时的时间值的2倍，通过离值为：〔高电寻常间*340m/s〕/2340m/s触发信号，并监视回响引脚，通过定时器计算回响信号宽度，并换算成距离即可。该模块简化了发送和接收的模拟电路，工作稳定牢靠，其参数指3-33-3超声波收发模块60毫秒以上，防止放射信号对回响信号的影5pin接口。模式选择跳线接口UART〔串口〕模式，拔掉时为电平触发模式。报警电路LED128A2A2LED3-5报警电路显示电路3-412864模块GND电源地VCC电源正〔3～5.5V〕SCL脚，在SPI和IIC通信中为时钟管脚SDA脚，在SPI和IIC通信中为数据管脚RESOLED的RES#脚，用来复位〔低电平复位〕DCOLED的D/C#E脚，数据和命令掌握管脚CS#脚，也就是片选管脚§4设计程序及流程图4.1数据初始化定时器初始化显示初始化进入后台 数据初始化定时器初始化显示初始化进入后台 while循环超声波测量触发无有回波否？有外部中断子程序计算距离并显示距离小于20cm否？是否声光报警延时60ms外部中断入口外部中断入口读取定时器当前值置测量成功标志返回图4-1主程序流程图 图4-2外部中断子程序流程图4-2.程序//============================MAIN===========================主函数************************************/voidmain(void){inti=0;intsucceedflag_L=0,succeedflag_R=0;doubleangle=0;bytea=0,b=0;intX,Y;doubleLF,RF;doubleL_average,R_average;doublecos,sin;SetBusCLK_16M;PitInit;PWM_Init;DDRB=0X00;DDRA=0XFF;DDRK=0XFF;LCD_Init;TrigL=0;TrigR=0;PORTA_PA2=1;EnableInterrupts;LCD_Print(64,0,“距左下角“);LCD_Write_Num(64,2,dis_L,4);LCD_P6x8Str(88,2,“mm“);LCD_Print(64,3,“距右下角“);LCD_Write_Num(64,5,dis_R,4);LCD_P6x8Str(88,5,“mm“);LCD_Print(64,6,“角度“);LCD_Write_Num(104,7,angle,2);//Draw_xy(1,1);LCD_Print(11,3,“有BUG!“);LCD_Print(4,6,“囧囧囧囧“);while(1){while(1){if(succeedflag_L==0){distance_L;LF=dis_L;if(((LF*sinnow(a))<640)&&((LF*cosnow(a))<640)){succeedflag_L=1;PWMDTY01=800;}else{a++;pwm_changeL(a);Dly_ms(400);}}if(succeedflag_R==0){distance_R;RF=dis_R;if(((RF*sinnow(b))<640)&&((RF*cosnow(b))<640)){succeedflag_R=1;PWMDTY45=400;}else{b++;pwm_changeR(b);Dly_ms(400);}}if(a==8&&b==8&&RF+LF>800){error_flag=1;}if(succeedflag_L==1&&succeedflag_R==1)break;if(a==8)break;if(b==8)break;}if(succeedflag_L==1&&succeedflag_R==1){//计算余弦值cos=cosa(LF,RF);//计算角度angle=acos(cos);//sin=sina(angle);X=(int)(LF*cos);Y=(int)(64-(RF*sin));angle=(int)((angle/3.1415926)*180);距左下角距离显示距右下角距离显示LCD_Write_Num(104,7,angle,2);//角度显示//Dly_ms(100);//Draw_xy(X,Y);}if(error_flag==1){PORTA_PA2=0;LCD_P6x8Str(64,2,“ LCD_P6x8Str(64,5,“ “);LCD_P6x8Str(104,7,“--“);Dly_ms(2023);PORTA_PA2=1;}a=0;b=0;error_flag=0;succeedflag_L=0;succeedflag_R=0;pwm_changeL(a);pwm_changeR(b);}}§5测试结果及分析测试结果分析5-1用本论文设计的测距仪所进展的实际测量的结果。5-1测距仪测试结果实际距离(cm)测量结果(cm)误差℅20.019.05.030.029.03.3340.039.02.550.051.02.060.060.0070.070.0090.089.01.11100.0100.00150.0148.01.33200.0198.01.0250.0254.01.6300.0305.01.67350.0358.02.3400.0408.02.0450.0458.01.78500.0510.02.0150小；20厘米之内的范围误差相对较大，主要是超声波在距离测量的过程中存在着肯定范围的盲区,之所以有盲区的消灭是由于发出信号务必有一个上升的时间,当距离过近时计算机系统已经不行以快速处理超声波信号,所3主要是由于放射的功率不够大,导致接收到的信号比较弱,从而消灭了局部上可以满足测量要求。测试结果误差分析声波速度的影响。上述五个因素都会引起测量误差，现在具体分析这些误差：以无视不计的。衰减及距离的有很大的关联。这项误差是导致数据不稳定的主要来源。128级中断弱化之。位，削减量化误差，也要选择质量好的晶体。承受温度补偿来修正音速的变化，后两个变化影响有限