一種基於單片機的超聲波監測控制系統的製作方法

2023-05-04 21:20:26 2

專利名稱：一種基於單片機的超聲波監測控制系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種監測控制系統，尤其涉及一種基於單片機的超聲波監測控制系統，屬於單片機控制技術領域。
背景技術：
超聲波傳感器因其測量精度高、響應快和價格低廉而得到了廣泛應用，傳統應用方式是I個發射頭對應I個接收頭，也有多個發射頭對應I個接收頭。但我們在實際應用中發現，如果障礙物的面很大(如牆壁)，超聲波傳感器可以用來準確測距，但若將其應用在小車防撞系統中，由於障礙物呈柱狀，而超聲波發射頭有一定的散射角(左右)，因此即使障礙物不在小車正前方，超聲波仍能檢測到斜前方回波，這就給智能控制車輛行進帶來困難和誤導。我們提出了一種使用雙接收頭的方案，並從實用角度給出了一套具體控制策略。

發明內容
本發明為解決上述技術問題提供了一種基於單片機的超聲波監測控制系統，該發明使用雙接收頭的方案，並從實用角度給出了一套具體控制策略，能夠精確計算與障礙物的距離，同時判斷該障礙物是否位於車輛行徑的路線上。從而能保證車輛行駛中能準確避障。本發明為實現上述目的，採用如下技術方案:一種基於單片機的超聲波監測控制系統，包括超聲波發射電路，超 聲波接受電路，信號處理器，溫度測量模塊，車控電路，所述信號處理器產生方波，經過放大後驅動超聲波傳感器發射頭，從而發出超聲波，遇到前方物體反射後由超聲波接受電路的接收端捕捉，經過對兩個接收頭捕捉時間的計算以及加入溫度補償，判斷最終前方小車的方向與距離，再通過與前次數據差分計算出其相對前車的速度，通過速度、距離以及位置三個數據控制小車轉彎或減速慢行。本發明的有益效果是:本發明使用雙接收頭的方案，並從實用角度給出了一套具體控制策略，能夠精確計算與障礙物的距離，同時判斷該障礙物是否位於車輛行徑的路線上。從而能保證車輛行駛中能準確避障，或遇到障礙物時緊急剎車停下，不會因為障礙物在小車斜方向而誤判停止。


圖1為系統結構框圖。
具體實施例方式下面結合附圖對發明的技術方案實現方法進行說明:圖1中，一種基於單片機的超聲波監測控制系統，包括超聲波發射電路，超聲波接受電路，信號處理器，溫度測量模塊，車控電路，所述信號處理器產生方波，經過放大後驅動超聲波傳感器發射頭，從而發出超聲波，遇到前方物體反射後由超聲波接受電路的接收端捕捉，經過對兩個接收頭捕捉時間的計算以及加入溫度補償，判斷最終前方小車的方向與距離，再通過與前次數據差分計算出其相對前車的速度，通過速度、距離以及位置三個數據控制小車轉彎或減速慢行。具體的硬體組成為:MCU採用AT89S52單片機，Pl.0 口輸出超聲波換能器所需的40K方波信號，經過反相器7404後驅動傳感器，為了能使超聲波發射得更遠，我們並接了三個發射頭，利用外中斷O 口監測超聲波接收電路輸出的返回信號，回波檢測採用紅外檢測集成晶片CX20106，顯示電路採用簡單的4位共陽LED數碼管，斷碼用74LS244，位碼用8550驅動。測溫部分使用18B20測出當前的環境溫度用以判斷出超聲波傳播的速度。本系統提出來一種基於雙超聲波接收頭，3發射頭的車載自動測速測距控制系統，可以有效的起到對開車司機保護預判提醒等作用，當司機開車遇到緊急事故採取了錯誤的控制措施時，該系統還可以強行糾正，或進行報警提醒司機檢查。由於該系統簡單，經濟適用，工作穩定，具有非常大的市場前景。
權利要求
1.一種基於單片機的超聲波監測控制系統，其特徵在於，包括超聲波發射電路，超聲波接受電路，信號處理器，溫度測量模塊，車控電路，所述信號處理器產生方波，經過放大後驅動超聲波傳感器發射頭，從而發出超聲波，遇到前方物體反射後由超聲波接受電路的接收端捕捉，經過對兩個接收頭捕捉時間的計算以及加入溫度補償，判斷最終前方小車的方向與距離，再通過與前次數據差分計算出其相對前車的速度，通過速度、距離以及位置三個數據控制小車轉彎或減速慢行。
全文摘要
本發明公布了一種基於單片機的超聲波監測控制系統，包括超聲波發射電路，超聲波接受電路，信號處理器，溫度測量模塊，車控電路，信號處理器產生方波，經過放大後驅動超聲波傳感器發射頭，從而發出超聲波，遇到前方物體反射後由超聲波接受電路的接收端捕捉，經過對兩個接收頭捕捉時間的計算以及加入溫度補償，判斷最終前方小車的方向與距離，再通過與前次數據差分計算出其相對前車的速度，通過速度、距離以及位置三個數據控制小車轉彎或減速慢行。本發明的系統有效距離可達8m，測量精度可達0.05m，小車能自由避開前方障礙物，或遇到障礙物時緊急剎車停下，但不會因為障礙物在小車斜方向而誤判停止。
文檔編號G05D1/02GK103092198SQ20111033868
公開日2013年5月8日 申請日期2011年11月1日 優先權日2011年11月1日
發明者呂曉威 申請人:呂曉威