| 摘要 | 第4-5页 |
| Abstract | 第5页 |
| 目录 | 第7-10页 |
| 1 绪论 | 第10-15页 |
| 1.1 课题背景及研究的目的和意义 | 第10-11页 |
| 1.2 超声波测距技术的国内外研究现状及应用现状 | 第11-13页 |
| 1.2.1 超声波测距技术的国内外研究现状 | 第11-12页 |
| 1.2.2 超声波测距技术的应用现状 | 第12-13页 |
| 1.3 课题来源及课题主要研究内容 | 第13页 |
| 1.4 论文的整体结构 | 第13-15页 |
| 2 泵车臂架超声波测障原理与实现方法 | 第15-31页 |
| 2.1 超声波基本理论 | 第15-18页 |
| 2.1.1 超声波的类型 | 第15页 |
| 2.1.2 超声波的传播特性 | 第15-17页 |
| 2.1.3 超声波的传播速度 | 第17-18页 |
| 2.2 超声波换能器的基本理论 | 第18-23页 |
| 2.2.1 超声波换能器组成 | 第18-19页 |
| 2.2.2 超声波换能器的性能指标 | 第19-21页 |
| 2.2.3 压电式换能器的工作原理 | 第21页 |
| 2.2.4 盲区产生原因及减小盲区方法 | 第21-23页 |
| 2.3 泵车臂架超声波测障方法 | 第23-25页 |
| 2.3.1 渡越时间监测法 | 第24页 |
| 2.3.2 相位测距法 | 第24-25页 |
| 2.4 长距离超声波传感器方案设计 | 第25-27页 |
| 2.5 泵车臂架测障系统实现方法 | 第27-30页 |
| 2.5.1 测距传感器工作环境 | 第27页 |
| 2.5.2 泵车臂架测障系统方案设计 | 第27-29页 |
| 2.5.3 测障传感器安装与布置 | 第29-30页 |
| 2.6 本章小结 | 第30-31页 |
| 3 泵车臂架测障系统硬件设计 | 第31-52页 |
| 3.1 MCU模块选型 | 第31-32页 |
| 3.2 超声波传感器发射电路设计 | 第32-36页 |
| 3.2.1 超声波换能器驱动电路设计 | 第32-33页 |
| 3.2.2 超声波换能器选型 | 第33-34页 |
| 3.2.3 脉冲变压器器设计 | 第34-36页 |
| 3.3 超声波传感器接收电路设计 | 第36-47页 |
| 3.3.1 前置放大电路 | 第36-37页 |
| 3.3.2 带通滤波电路 | 第37-39页 |
| 3.3.3 对数放大器电路 | 第39-42页 |
| 3.3.4 钳位电路 | 第42-43页 |
| 3.3.5 末级放大电路 | 第43-44页 |
| 3.3.6 峰值检波电路 | 第44-45页 |
| 3.3.7 双比较器整形电路 | 第45-47页 |
| 3.4 超声波传感器温度补偿电路 | 第47页 |
| 3.5 泵车测障系统通信电路设计 | 第47-49页 |
| 3.5.1 CAN总线收发电路 | 第47-49页 |
| 3.5.2 串口通信电路 | 第49页 |
| 3.6 电源模块设计 | 第49-51页 |
| 3.6.1 +24V转+5V电路 | 第49-50页 |
| 3.6.2 +5V转-5V电路 | 第50页 |
| 3.6.3 +5V转+3V电路 | 第50-51页 |
| 3.7 本章小结 | 第51-52页 |
| 4 泵车臂架测障系统软件设计 | 第52-70页 |
| 4.1 软件总体架构 | 第52-54页 |
| 4.1.1 数据流程分析 | 第52-53页 |
| 4.1.2 软件功能模块构成 | 第53-54页 |
| 4.2 上位机数据采集及控制软件设计 | 第54-56页 |
| 4.3 测障监控处理器软件设计 | 第56-62页 |
| 4.3.1 测障监控处理器主程序设计 | 第56-58页 |
| 4.3.2 串口通信程序设计 | 第58-60页 |
| 4.3.3 CAN总线通信程序设计 | 第60-62页 |
| 4.4 超声波测距程序设计 | 第62-69页 |
| 4.4.1 超声波测距主程序 | 第63-64页 |
| 4.4.2 超声波发射程序 | 第64页 |
| 4.4.3 超声波间隔测距控制程序 | 第64-65页 |
| 4.4.4 超声波传播时间实时测定程序 | 第65-67页 |
| 4.4.5 CAN总线通信程序 | 第67-68页 |
| 4.4.6 测温程序 | 第68-69页 |
| 4.5 本章小结 | 第69-70页 |
| 5 实验研究 | 第70-79页 |
| 5.1 实验目的 | 第70页 |
| 5.2 实验仪器 | 第70页 |
| 5.3 实验工况 | 第70页 |
| 5.4 实验系统搭建 | 第70-71页 |
| 5.5 超声波传感器测障实验步骤 | 第71-73页 |
| 5.6 实验结果与分析 | 第73-78页 |
| 5.6.1 超声波传感器盲区及量程实验 | 第73-74页 |
| 5.6.2 障碍物为直径25mm的木棍时超声波传感器最大测量距离实验 | 第74-75页 |
| 5.6.3 超声波探头五米处可以检测的最小障碍物实验 | 第75-76页 |
| 5.6.4 超声波传感器角度灵敏性测量实验 | 第76-77页 |
| 5.6.5 泵车臂架测障系统稳定性测试实验 | 第77-78页 |
| 5.7 本章小结 | 第78-79页 |
| 6 总结与展望 | 第79-81页 |
| 6.1 全文总结 | 第79-80页 |
| 6.2 研究展望 | 第80-81页 |
| 参考文献 | 第81-86页 |
| 攻读硕士学位期间的研究成果 | 第86-87页 |
| 致谢 | 第87页 |