基于LM3S615單片機的自動測高測距小車的研究與設(shè)計

作者：時間：2011-11-09 來源：網(wǎng)絡(luò)

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目前，國內(nèi)外對于測高、測距的研究主要集中在基于對衛(wèi)星、雷達等信號進行的處理，其應(yīng)用范圍主要集中在軍事、海洋或地質(zhì)等數(shù)據(jù)的測量及勘測。應(yīng)用于解決日常生活的研究則很少，比如測量難于用傳統(tǒng)方法測量的定目標高度、水平距離等。即使有研究也主要是采用機械方法或?qū)鹘y(tǒng)方法進行改進或修繕。目前發(fā)達的電子信息科學(xué)技術(shù)，給這些日常生活中的高度和距離測量，提供了新的思路和解決方案。本設(shè)計將利用遙控小車做為測量工具，分別采用角度傳感器、霍爾傳感器等傳感器來獲得測量物理數(shù)據(jù)并通過單片機進行數(shù)據(jù)處理及計算，從而實現(xiàn)對待測目標物體的高度、水平距離等數(shù)據(jù)的快速、精確和數(shù)字式的測量。

1 理論分析與計算
1．1 設(shè)計原理分析及計算
小車自動測高測距的過程及相關(guān)參數(shù)如圖1所示。當(dāng)小車停放在A點時，遙控小車的裝置調(diào)整角度，使測量光點定點到C點，測量并存儲此時的角度α；之后，遙控控制小車前進，使小車沿直線行進到達B點，并再次調(diào)整測量裝置，使測量光點再次定點到C點，并測量記錄此時的角度β。并對從A到B的行進距離L進行測量和記錄。利用以上數(shù)據(jù)，就可以計算出待測目標的高度H及小車距離待測目標的距離S，計算式如下式(1)所示。

1．2 系統(tǒng)設(shè)計思想
從測量過程看，需要進行測量的數(shù)據(jù)有角度α、角度β和小車行進距離L。通過對器件的反復(fù)比較，在本設(shè)計中，采用安裝在舵機上的激光光源作為定點C點的裝置；采用角度傳感器來進行角度的測量；采用霍爾傳感器作為距離測量的傳感器；采用單片機作為主要控制單元，來控制小車直線行進、舵機轉(zhuǎn)動定點、角度及距離數(shù)據(jù)的獲取和計算及測量數(shù)據(jù)的LCD顯示等。

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