李大宝 毕业实习报告

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1、毕业实习报告班级B110431学号B11043129学生姓名李大宝指导教师张丽娟电气工程与自动化系2013年4月12日一、实习目的：1、了解超声波的特性及测距原理；2、依据超声波测距原理设计硬件电路；3、依据设计的硬件电路及控制要求，设计软件驱动；4、练习使用万用表、示波器等仪器对电路进行测试、分析；5、学习模块化的设计方法，并能在今后的学习、工作中应用。二、实习时间、地点：实习时间：2013/3/25实习地点：洛阳智尚物联网技术有限公司三、实习单位简介：洛阳智尚物联网技术有限公司是中国领先的物联网设备和解决方案供应商。我们基于客户需求持续创新，在传感器、物联网模块、移动物联网和云计算等几

2、大领域都确定了行业领先地位。凭借在物体感知、数据传输等领域的综合优势，公司已经成为物联网时代的领导者。目前，我们的产品和解决方案已经应用于多个物联网重点示范项目，成为全国各地物联城市建设的重要技术支撑力量。 我们以让人们感知真实的世界为愿景，运用各类传感器，帮助不同地区不同行业的人们更加直接、自由、平等地获取信息，消除各种信息偏差。为应对日益严重的气候变化及各种地质灾害，我们通过领先的低碳解决方案，帮助客户用绿色环保的方式创造最佳的社会、经济和环境效益，维护人类的长远发展和安全。四、实习内容：1、系统整体设计由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的

3、测量。利用超声波检测距离，设计比较方便，计算处理也较简单，并且在测量精度方面也能达到农业生产等自动化的使用要求。超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所产生的超声波的频率、功率、和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前在近距离测量方面常用的是压电式超声波换能器。根据设计要求并综合各方面因素，本文采用AT89C51单片机作为控制器，用动态扫描法实现LED数字显示，超声波驱动信号用单片机的定时器。2、超声波测距原理发射器发出的超声波以速度υ在空气中传播，在到达被测物体时被反

4、射返回，由接收器接收，其往返时间为t，由s=vt/2即可算出被测物体的距离。由于超声波也是一种声波，其声速v与温度有关，下表列出了几种不同温度下的声速。在使用时，如果温度变化不大，则可认为声速是基本不变的。如果测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法加以校正。超声波对障碍物的检测，当超声波接收端接收到反射波时说明该方向上有障碍物，从而实现自动转向以避开前进方向上的障碍物。超声波的速度相对于光速小得多，其传播时间较易检测。引起避免了传感器直接与介质接触，是一种实用的非接触测量方法。系统主要由AT89c51单片机最小系统、超声波发射电路和超声波检测接收电路及显示电路组成。根据波的反射的原理利用

5、检测声波发出到接收被测物反射回来波的时间来测量距离。超声波为直线传播方式，在某一方向发射超声波，通过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射回来的波，从而测出发射和接受回波的时间差t。由于超声波是一种声波，其速度c与温度有关，确定当前温度下的波速c，根据s=ct/2，由LED显示计算得到距离。超声波在空气中传播速度为331.45m/s，单片机使用12MHz晶振，理论上系统测量精度可达mm级。1、硬件设计硬件电路的设计主要包括单片机系统及显示电路、超声波发射电路和超声波检测接收电路三部分组成。单片机采用AT89C51，采用12MHz高精度的晶振，以获得较稳定的时钟频率，减小测量误差。单片机采用I

6、/O端口输出超声波换能器所需的40kHz的方波信号，单片机不断检测超声波接收电路输出的返回信号，从而测出发射和接收回波的时间差，依据超声波测距原理，求出测量的距离，并最终显示在显示器上。超声波接收器放大电路锁相环检波电路单片机控制定时器显示器超声波发射电路放大电路图1、超声波测距原理框图2、软件设计本设计是利用超声波良好的反射性能来测量距离的。其主要包括数码管显示驱动、接收数据处理、发送超声波模块和限时接收处理模块。其各个模块功能如下：数码管显示驱动：用于显示测量时的提示符和测量结果。接收数据处理模块：用于把接收到的数据转换成可以显示的数据式。发送超声波模块：为超声波发射器提供一定频率的方

7、波。限时接收模块：反馈测量结果，作为测量的调整依据。主程序模块数码管显示驱动接收数据处理模块发送超声波模块限时接收模块图2、软件流程图1、系统调试硬件电路焊接完成，将软件程序下载到单片机芯片中，通电试验，观察电路运行情况，针对其中的问题进行测试、分析，并借助万用表等仪器设备对故障进行排查，最终完成预定的功能。一、试验收获和体会通过此次实习，增强了我的动手操作能力和故障分析处理能力。整个实习过程，我从最基础的找资料，分析资