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1、为了适应公司新战略的发展，保障停车场安保新项目的正常、顺利开展，特制定安保从业人员的业务技能及个人素质的培训计划实习报告带wifi无线传输的超声波测距系统设计与实现(共10篇)电子与信息工程学院课程设计报告班级：学号：姓名：指导教师：XX年05月基于WIFI模块的无线数据传输一、选题背景:随着科技进步，很多嵌入式设备使用以太网接口实现数据传输，有线方式需布线、使用点不灵活等问题，采用WIFI模块实现无线通信，方便、灵活成为很多嵌入式设备完成数据传输的首选。二、设计选题:无线表决器三、小组成员：四、设计器材：Wifi模块一块、手机、单片机一块、液晶显示屏一个。五、课题简介：做一个无线表决器，判定
2、某件事是否予以通过，采用少数服从多数原则；”Y”表示赞同，”N”表示反对，”G”表示弃权。当手机使用有人网络助手软件发送Y,N,G三种不同信息时，通过wifi经过串口将信息送至单片机中进行信息处理，最后将投票结果显示在液晶显示屏上，同时也可以按下独立按键S5，将显示结果发送至手机中显示。六、设计整体框图：1.终端模块：使用安卓系统手机并下载有人网络助手软件，给wifi模块上电，手机开启WIFI功能，找到并加入ABCDEFG12345的WIFI网络，在手机上启动有人网络助手软件，切换到TCPClient界面，点击增加，创建一个到的8899端口的TCP连接，创建成功后，会建立和WIFI模块的TCP
3、连接。建立连接成功后，手机发送数据，单片机的串口会收到数据。投票结束时，按下独立按键S5，可以将投票结果送到手机上。独立按键内部电路连线图与单片机管脚图如下2.无线模块：功能描述1.无线组网HF-A11x的无线模块即可以配置成一个无线STA，也可以配置成AP。所以HF-A11x逻辑上支持2个无线接口，一个作为STA，另一个接口相当于一个AP，其它STA可以通过这个模块的AP接口连入无线网络。所以，利用HF-A11x可以提供十分灵活的组网方式，和网络拓扑。HF-A11x的功能模块如下图所示：AP：即无线接入点，是一个无线网络的中心节点。通常使用的无线路由器就是一个AP，其它无线终端可以通过AP相
4、互连接。STA：即无线站点，是一个无线网络的终端。如笔记本电脑、PDA等。2.安全机制HF-A11x模块支持多种无线网络加密方式，能充分保证数据的安全传输，包括：WEPWAP-PSK/TKIPWAP-PSK/AESWAP2-PSK/TKIPWPA2-PSK/AES3.地址绑定HF-A11x模块支持在联网过程中绑定目的网络的BSSID的功能。根据协议规定，不同的无线网络可以具有相同的网络名称，但是必须对应一个唯一的BSSID地址。非法入侵者可以通过建立具有相同的SSID/ESSID的无线网络的方法，使得网络中的STA联接到非法的AP上，从而造成网络的泄密。通过BSSID地址绑定，可以防止STA接
5、入到非法的网络上，从而提高无线网络的安全性。4.以太网接口功能HF-A11x模块提供一个100M以太网接口，通过这个100M以太网接口，用户可以实现WIFI口、串口、以太网口，三个接口互通。在组网方面，HF-A11x模块支持桥接模式和路由模式来对应不同的具体应用。：对于不同的组网方式，HF-A11x可能需要不同的软件版本支持。超声波的反射、折射、衍射、散射在媒质中等传播规律，和可听声波的传播规律没有本质区别。但超声波波长短，达到厘米，甚至达到毫米。超声波的应用正因为超声波在物理化学方面的独特特性，因此，超声波在许多方面都有广泛的应用。归结起来，超声波主要应用在以下几个方面：(1)在检验方面的应
6、用超声波的波长比一般声波要短，具有较好的方向性，而且能透过不透明物质，这一特性已被广泛用于超声波探伤、测厚、测距、遥控和超声成像技术。而超声波的测距原理：采用了超声波在空气中的传播速度为已知条件，测量的声波在发射后碰到障碍物反射的回来的时间，用发射和接收的时间差确定出发射点至障碍物的实际测量距离。超声波的测距主要应用在倒车提醒、工业现场等距离测量，虽然目前测距量程上能有百米，但测量精度只可以到厘米的数量级。(2)在超声处理方面的应用利用超声的机械效应、温热效应、理化效应，可进行超声焊接、钻孔、固体的粉碎、乳化、脱气、除尘、清洗、灭菌、促进化学反应和进行生物学研究等，在工矿业、农业、医疗等各个部
7、门获得了广泛应用。(3)在基础研究方面的应用超声学是研究超声的科学，它是声学的一个重要分支。超声学是研究超声的产生、接收和在媒质中的传播规律，超声的各种效应，以及超声在基础研究和国民经济各部门的应用等内容的声学重要分支。机械运动为一种最简单、最一般物质的运动，它较之其他的物质运动和物质的自身结构之间关系非常紧密。超声振动本来就属于种机械运动，因此，利用超声学也是研究物质的结构的一个重要的途径之一。2超声波测距方法与原理超声波测距方法方法种类介绍和说明目前，市场上利用超声波测距原理制成的测距系统种类繁多，但是超声波的测距方案总下来有下面几种：相位的检测法相位的检测法可分2种：一方法是用发射不同频
8、率超声波来显现的。先开始发射波长为?1的超声波。检测出回波相位为?1。假设所用的波周期数m,则能求的目标物体的距离为：?L?m?12?1?(3-1)?2?(3-2)同样道理可以算出第二束波形测距的计算公式为：其中：?2为第二束波的相位角，?2是波长，n是周期数。又由于m和n都为正数,与此同时再一次进行时间补偿算法，可准确求目标距离值。但是因为超声波探头是有固定频率，假设改变频率，系统衰减会大，需要两套信号的检测电路，实施难度加大，不适宜采用。二方法是使用单一超声波的探头来进行相位的检测法检测，这种方法是待测距离在一个周期内使用，若过选用40kHz超声波为传播介质，一个周期对应检测距离为，因此，
9、这种方法的准确度很高。L?340?m?mm幅值的检测法幅值德检测法是开始发射固定频率的超声波，接着使用反射或对射法的检测接收得到的超声波脉冲的强度，从超声波回波衰减理论，认真对回波脉冲强度的进行分析，从而求得目标距离。渡越时间法渡越时间意思是开始从传感器发射出超声波开始计时，经气体的介质传播，达到传感器接收到回波时计时的停止。因为在一定的环境下，温度不会变化，或变化较缓慢，可近似认为常数，这时声速是保持不变的。所以能通过检测渡越的时间，结合现场声速，从而求得传感器和目标之间的距离。超声波测距原理与超声波传感器超声波测距原理超声技术是一门以物理、电子、机械及材料学为基础的通用技术之一。超声技术是
10、通过超声波产生、传播及接收的物理过程而完成的。超声波具有聚束、定向及反射、透射等特性。超声波遥控近距离遥控中的一种的实际方法，人们可以听到的声音的频率估算为20Hz20kHz，低于20Hz和高于20kHz的声音，人耳一般都听不到，人把高于20kHz声波叫做超声波。它属于一种机械振动波，能够在气体与液体、固体中传播，它在空气中的传播的速度是340m/s，与光波及电磁波相比较是极度缓慢的。超声波拥有方向性，即传播能量相对于其他波而言很集中，这一点和可听见声波相异。另外，超声波在传播途中若遇到不同的媒介，大部分能量会被反射。超声波测距从原理上可有共振式与脉冲反射式两种。因为应用要求十分限定，这里用脉
11、冲反射式，即是利用超声的反射的特性。超声波测距的原理是经过超声波发射传感器向某方向发射出超声波，在发射的时刻同时开始计时间，超声波在空气传播，途中要是遇到障碍物立即返回，当超声波接收器收到反射波时就停止计时。平常温度下超声波在空气中传播速度是C=340m/s，依据计时器记录时间t，就能计算到发射点距离障碍物距离(S)，即为S=C*t/2=C*t0，其中，t0就是所谓渡越的时间。在超声波测量的系统中，若频率取得太低，外界杂音干扰的较多；若频率取得太高，在传播的过程中衰减得较大。所以在超声波测量中，常使用40KHz的一种超声波。现在超声波测量的距离一般是几米至几十米，是种适合室内的测量方式。因为超
12、声波的发射与接收器件拥有固有频率的特性，有很高抗干扰的性能。所谓的超声波测距的原理属于一种种时间差测距法，超声波发射器向某方向发射出超?L?n?22?声波，在发射的时刻的同时计算传播时间，超声波在空气中传播，若是遇到障碍物会返回来，每当超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度是340m/s,根据计时器记录时间t，就能够计算出发射点距离障碍物的距离总体方案设计超声波测距仪整体结构图包括超声波发射电路,超声波接收电路,单片机电路,显示电路与温度测量电路等几部分模块组成。利用单片机来实现对超声波和超声波转换模块的控制。具体见图所示。超声波测距系统结构框图硬件部分利用Altium
13、Designer09进行各模块电路原理图的绘制及PCB设计制作单片机系统及显示电路用超声波发射器向某一方向发送超声波，同时在放射的时候开始计时，在超声波遇到障碍物的时候反射回来，超声波接收器在接收到反射回来的超声波时停止计时。通过公式S=VT/2可以测出汽车与障碍物之间的距离通过LED显示屏显示出来。单片机采用STC89C52或其兼容系列。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HarbinUniversityOfScienceAndTechnology认识实习报告学院：自动化学院班级：电技12-3姓名：蔡成灼学号：日期：任务书实习项目名称：超声波测距仪的研制实习
14、时间：一、实习的目的和意义认识实习是一个重要的基础实习环节，通过认识实习，学生可以了解电子产品的制作工艺和基本原理，掌握电子产品制作的基本操作技能和调试技能，培养学生用所学知识分析实际问题、解决实际问题的能力，为以后的实践性教学环节打下基础。二、实习内容本实习以超声波测距仪的研制项目为目标，培养学生对电子产品的制作工艺的认识和操作技能，以及电子产品的原理分析。1、超声波测距原理学习；2、电路原理图及PCB绘制；3、电子元器件识别与焊接；4、超声波测距仪软件设计；5、超声波测距仪调试。三、报告内容和格式内容：1、超声波测距的意义和应用；2、超声波测距的原理；3、超声波测距仪的制作与调试；4、实习体会格式：报告包括封面、任务书、目录、正文等部分，一级标题：黑体小二；二级标题：黑体小三；正文：宋体小四；目录：二级目录，宋体小四。行间距：倍。报告A4纸打印，左侧装订。目录1、实习目的?22、实习内容方案选择?2整理思路?23、超声波测距原理超声波探头?超声波测距原理?3基于单片机超声波测距仪系统构成?44、超声波测距原理图分析发射电路?接收电路?
