本项目介绍了利用51单片机和超声波传感器实现精确定位系统的开发过程,包括硬件搭建、软件编程及测试分析。
超声波自动定位仪利用了超声波在空间中的传播特性来确定目标的具体位置。通过将超声波发生器放置于被定位的目标上,并向周围按照一定的时间间隔发送超声波脉冲,同时,在三个固定的位置分别接收这些信号。由于超声波的传输速度较慢,可以通过比较这三个接收装置接收到信号的时间顺序来反演出超声波发生器的具体位置,即目标的确切位置。当目标移动时,通过持续不断的测量可以描绘出其运动轨迹。
在设计上,超声波定位系统与无线电定位有所不同。由于无线电信号可以通过不同的频率区分各个发射点的信号而超声波却难以做到这一点。因此需要一种能够将不同发射点发出的超声波信号区分开的方法。为此采用了一种带有地址编码的无线电触发电路来分别触发各处的超声波发生器。
例如,一个基于固定发射点和移动主体接收模式的设计中,系统由微机处理器电路、超声波接收电路以及无线电编码触发电路构成;而发射端则包括了超声波发送装置及无线电编码解码设备。整个定位系统是围绕着51单片机进行设计的,并且硬件部分被分为两大部分:一个是移动中的超声波定位单元,另一个则是固定不动的接收和处理信号的部分。
该系统的框图展示了其主要组成部分及其相互之间的连接方式。