基于ARM的大距离超声测距仪的设计与开发
| 摘要 | 第3-5页 |
| abstract | 第5-6页 |
| 1 绪论 | 第10-18页 |
| 1.1 课题研究背景和意义 | 第10-12页 |
| 1.1.1 研究背景 | 第10-11页 |
| 1.1.2 塔机防碰撞技术研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2 超声测距技术发展现状 | 第12-15页 |
| 1.2.1 常用测距算法 | 第12-14页 |
| 1.2.2 超声测距技术发展现状 | 第14-15页 |
| 1.3 论文主要工作及结构安排 | 第15-18页 |
| 2 超声测距试验系统总体设计 | 第18-24页 |
| 2.1 系统要求 | 第18页 |
| 2.2 系统总体设计 | 第18-19页 |
| 2.3 模块说明 | 第19-22页 |
| 2.3.1 超声换能器 | 第19-20页 |
| 2.3.2 超声波发射部分 | 第20页 |
| 2.3.3 超声波接收处理部分 | 第20-21页 |
| 2.3.4 外围功能性电路 | 第21-22页 |
| 2.4 本章小结 | 第22-24页 |
| 3 超声测距算法 | 第24-30页 |
| 3.1 LMSTDE算法 | 第24-26页 |
| 3.1.1 LMSTDE算法测距原理 | 第24-25页 |
| 3.1.2 LMSTDE运算范围 | 第25页 |
| 3.1.3 参考信号选取 | 第25-26页 |
| 3.2 粒子群优化算法 | 第26-29页 |
| 3.2.1 离散粒子群算法 | 第26-27页 |
| 3.2.2 离散粒子群算法和LMSTDE的结合 | 第27页 |
| 3.2.3 解决算法过早收敛问题 | 第27-29页 |
| 3.3 本章小结 | 第29-30页 |
| 4 超声测距系统硬件电路设计 | 第30-44页 |
| 4.1 超声换能器 | 第30-31页 |
| 4.2 微控制器及最小系统 | 第31-35页 |
| 4.2.1 微控制器选型 | 第31-32页 |
| 4.2.2 最小工作系统与串口通信电路 | 第32-35页 |
| 4.3 超声波发射部分 | 第35-38页 |
| 4.3.1 关键器件选型 | 第35-36页 |
| 4.3.2 电路原理分析 | 第36-38页 |
| 4.4 超声波接收处理部分 | 第38-40页 |
| 4.4.1 带通滤波电路 | 第38-39页 |
| 4.4.2 放大电路 | 第39-40页 |
| 4.5 外围功能性电路 | 第40-42页 |
| 4.5.1 电源模块 | 第40-41页 |
| 4.5.2 温度采集模块 | 第41-42页 |
| 4.5.3 显示模块 | 第42页 |
| 4.6 本章小结 | 第42-44页 |
| 5 超声测距系统软件开发 | 第44-58页 |
| 5.1 软件整体架构 | 第44-45页 |
| 5.2 时钟系统初始化 | 第45-47页 |
| 5.3 超声发送 | 第47-50页 |
| 5.3.1 脉冲参数设置 | 第47-48页 |
| 5.3.2 PWM脉冲的产生原理及参数计算 | 第48-50页 |
| 5.4 信号采集 | 第50-54页 |
| 5.4.1 DMA及ADC功能介绍 | 第50-51页 |
| 5.4.2 回波信号采集 | 第51-53页 |
| 5.4.3 温度采集 | 第53-54页 |
| 5.5 串口通信 | 第54-55页 |
| 5.6 测距算法实现 | 第55-57页 |
| 5.6.1 随机数发生器 | 第55-56页 |
| 5.6.2 FPU硬件及DSP功能 | 第56-57页 |
| 5.7 本章小结 | 第57-58页 |
| 6 制板调试与实验 | 第58-76页 |
| 6.1 硬件电路的制作 | 第58-59页 |
| 6.1.1 Altium Designer简介 | 第58页 |
| 6.1.2 原理图设计 | 第58-59页 |
| 6.1.3 PCB板设计 | 第59页 |
| 6.2 硬件电路调试 | 第59-71页 |
| 6.2.1 超声驱动 | 第60-63页 |
| 6.2.2 超声回波信号处理 | 第63-70页 |
| 6.2.3 算法参考信号选取 | 第70-71页 |
| 6.3 测距算法对比试验 | 第71-73页 |
| 6.3.1 测距算法精确性实验 | 第71-72页 |
| 6.3.2 测距算法的快速性试验 | 第72-73页 |
| 6.4 超声测距设备性能参数 | 第73-74页 |
| 6.5 本章小结 | 第74-76页 |
| 7 总结展望 | 第76-78页 |
| 7.1 总结 | 第76-77页 |
| 7.2 展望 | 第77-78页 |
| 致谢 | 第78-80页 |
| 参考文献 | 第80-84页 |
| 附录 1 PCB板布线图（正） | 第84-86页 |
| 附录 2 PCB板布线图（反） | 第86-88页 |
| 附录 攻读硕士期间学术成果 | 第88页 |
