| 摘要 | 第3-5页 |
| ABSTRACT | 第5-7页 |
| 第一章 绪论 | 第11-17页 |
| 1.1 课题研究背景及意义 | 第11页 |
| 1.2 国内外研究现状 | 第11-14页 |
| 1.2.1 本质安全电路的研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.2 超声波测距技术的研究现状 | 第12-14页 |
| 1.3 课题研究的主要内容 | 第14-17页 |
| 第二章 超声波测距理论概述 | 第17-25页 |
| 2.1 引言 | 第17页 |
| 2.2 超声波测距技术 | 第17-20页 |
| 2.2.1 测距技术概述 | 第17-18页 |
| 2.2.2 超声波测距原理及优势 | 第18-19页 |
| 2.2.3 超声波测距的温敏特性 | 第19页 |
| 2.2.4 超声波能量衰减现象 | 第19-20页 |
| 2.3 超声波换能器 | 第20-23页 |
| 2.3.1 换能器原理及类型 | 第20-21页 |
| 2.3.2 换能器的盲区与死角 | 第21-23页 |
| 2.4 本章小结 | 第23-25页 |
| 第三章 系统硬件设计 | 第25-39页 |
| 3.1 引言 | 第25页 |
| 3.2 系统结构及供电配置 | 第25-27页 |
| 3.2.1 系统总体硬件结构 | 第25-26页 |
| 3.2.2 系统供电结构设计 | 第26-27页 |
| 3.3 控制报警显示中心电路 | 第27-33页 |
| 3.3.2 MSP430F149微处理器的选用 | 第27-28页 |
| 3.3.3 距离显示与危险报警电路 | 第28-30页 |
| 3.3.4 按键检测电路 | 第30-31页 |
| 3.3.5 控制及通信电路 | 第31-33页 |
| 3.4 测距传感器电路 | 第33-38页 |
| 3.4.1 换能器的选用 | 第33-34页 |
| 3.4.2 STC12C5608AD微处理器的选用 | 第34-35页 |
| 3.4.4 光耦型换能器驱动电路 | 第35-38页 |
| 3.4.5 回波处理电路 | 第38页 |
| 3.5 本章小结 | 第38-39页 |
| 第四章 测距传感器电路试验分析 | 第39-57页 |
| 4.1 引言 | 第39页 |
| 4.2 回波处理电路分析及试验 | 第39-45页 |
| 4.2.1 放大电路分析 | 第39-40页 |
| 4.2.2 回波信号调整电路试验分析 | 第40-43页 |
| 4.2.3 峰值检测电路试验分析 | 第43-45页 |
| 4.3 电路滤波作用分析及试验对比 | 第45-51页 |
| 4.3.1 换能器共振特性滤波作用分析 | 第45-47页 |
| 4.3.2 并联谐振滤波电路试验分析 | 第47-48页 |
| 4.3.3 运算放大电路带通滤波仿真分析 | 第48-51页 |
| 4.4 传感器电路抗干扰性能分析及试验 | 第51-55页 |
| 4.4.1 光耦隔噪优势对比分析 | 第51-52页 |
| 4.4.2 共模干扰抑制电路对比试验 | 第52-54页 |
| 4.4.3 放大器自激现象仿真分析 | 第54-55页 |
| 4.5 本章小结 | 第55-57页 |
| 第五章 电路本质安全性能分析 | 第57-67页 |
| 5.1 引言 | 第57页 |
| 5.2 本质安全电路 | 第57-61页 |
| 5.2.1 本质安全电路定义 | 第57-59页 |
| 5.2.2 本质安全电路的设计 | 第59-61页 |
| 5.3 测距报警系统本质安全特性分析 | 第61-65页 |
| 5.3.1 换能器驱动电路本质安全特性分析 | 第61-64页 |
| 5.3.2 供电电路的本质安全特性分析 | 第64-65页 |
| 5.4 本章小结 | 第65-67页 |
| 第六章 系统软件设计及传感器试验 | 第67-85页 |
| 6.1 引言 | 第67页 |
| 6.2 系统总体工作流程 | 第67页 |
| 6.3 控制报警显示中心程序设计 | 第67-75页 |
| 6.3.1 控制信号发射及频率信号接收 | 第68-69页 |
| 6.3.2 最优测距结果的筛选 | 第69页 |
| 6.3.3 字符图像显示及声光报警 | 第69-73页 |
| 6.3.4 传感器设置及参数修改 | 第73-75页 |
| 6.4 测距传感器程序设计 | 第75-79页 |
| 6.4.1 超声波测距流程 | 第75-78页 |
| 6.4.2 频率信号发射 | 第78-79页 |
| 6.5 测距误差试验分析 | 第79-83页 |
| 6.5.1 传感器试验装置 | 第80页 |
| 6.5.2 测距范围试验分析 | 第80-81页 |
| 6.5.3 精度及温敏特性试验 | 第81-83页 |
| 6.5.4 试验结果分析 | 第83页 |
| 6.6 本章小结 | 第83-85页 |
| 第七章 总结与展望 | 第85-87页 |
| 参考文献 | 第87-91页 |
| 致谢 | 第91-92页 |
| 攻读学位期间发表的学术论文 | 第92页 |