CN102375141A - 便携式多功能超声波短距测量装置 - Google Patents

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李科煌
崔莉莉
沈诗文
韩飞
任政
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Abstract

一种便携式多功能超声波短距测量装置，通过温度补偿，提高了普通超声波测距的精度。允许用户查看除距离测量结果以外的温度和时间信息，充分使用系统资源。减少输入按键，使装置小巧便携。本发明提供一种便携式多功能超声波短距测量装置，包括：单片机控制模块、超声波收发模块、温度测量模块、液晶显示模块。

Description

便携式多功能超声波短距测量装置
技术领域
本发明涉及一种超声波测距装置，具体是一种便携式多功能超声波短距测量装置。
背景技术
相比于传统测量方法，超声波作为一种非接触式测距选择之，得到广泛的应用。
经过对现有技术文献的检索发现，阎焕忠等人发表于科技广场(2008年，12期)的文章“便携式超声波测距仪设计”中，给出了一种超声波测量系统的设计，该系统包含超声波收发、微处理器、键盘、LCD显示器、存储器、时钟等模块。其设计在普通工业领域应用尚可，但在进行对精度要求较高的短距测量时效果有待提高，在家庭应用中则不够小巧便携。
发明内容
本发明针对上述现有技术的不足，提供了一种便携式多功能超声波短距测量装置，利用超声波进行非接触式测量，通过现代单片机等芯片的高度集成技术，使整套装置小巧便携，同时具有很高的测量精度，具有更多功能，有很好的实用价值。
本发明是通过如下技术方案实现的。
本发明提供一种便携式多功能超声波短距测量装置，包括：单片机控制模块、超声波收发模块、温度测量模块、液晶显示模块，其中：
单片机控制模块接收用户输入控制，并具有片上存储、片上时钟发生、片上比较器等资源，并分别控制超声波收发模块、液晶显示模块的工作状态；
超声波收发模块接收单片机控制模块的主导，首先在单片机控制下，利用反相器电路产生并获得具有驱动能力的超声波频率段的信号，超声波发射器发射的超声波信号经过物体反射被超声波接收电路捕获，超声波接收电路使用多级放大最终经比较器转换为数字信号传回单片机控制模块；
温度测量模块用于测量环境温度，得到的温度用来对声速进行修正，获得当前温度下精确的声速，在不进行测距时，温度测量模块得到的温度显示于液晶屏上，可作为电子温度计使用；
液晶显示模块根据单片机控制模块的指令，显示诸如时间、温度、测量结果等数据。
所述用户输入控制，指用户通过装置上的按键，向单片机输入控制信息。
所述控制信息，包括开始超声波测距，停止超声波测距，显示当前时间，显示当前温度。用户通过液晶显示的信息，进行前后翻滚按键切换显示内容以及确认按键进行确认，完成控制信息的输入。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明通过温度补偿，提高了普通超声波测距的精度。允许用户查看除距离测量结果以外的温度和时间信息，充分使用系统资源。减少输入按键，使装置小巧便携。
附图说明
图1是本发明便携式多功能超声波短距测量装置的结构框图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的实施例作详细说明：本实施例在以本发明技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本发明的保护范围不限于下述的实施例。
本实施例基于使用C8051F330单片机的多功能超声波测距系统，采用单片机内部的温度测量模块获取环境温度。
如图1所示，本实施例涉及的便携式多功能超声波短距测量装置，包括：单片机控制模块、超声波收发模块、温度测量模块、液晶显示模块，其中：
单片机控制模块，使用单片机作为系统的核心控制器，接受用户输入控制，并控制超声波收发、液晶显示等功能的实现。单片机使用C8051F330，具有片上存储、片上时钟发生、片上比较器、片上模数转换器、片上温度传感器等资源。同时，在单片机端完成对于超声波收发模块得到的数据的存储和计算，再根据从温度测量模块得到的温度数据修正声速，最终得到距离测量结果；
超声波收发模块接受单片机控制模块的主导，首先在单片机控制下，利用反相器电路产生并获得具有驱动能力的超声波频率段的信号，并连接超声波发射器。超声波发射器发射的超声波信号经过物体反射被超声波接收电路捕获。超声波接收电路使用多级放大最终经比较器转换为数字信号传回单片机控制模块；
温度测量模块用于测量环境温度，得到的温度用来对声速进行修正，获得当前温度下精确的声速。在不进行测距时，温度测量模块得到的温度显示于液晶屏上，可作为电子温度计使用；
液晶显示模块根据单片机控制模块的指令，显示诸如时间、温度、测量结果等数据。液晶显示模块还在单片机控制模块的指导下提示用户当前输入状态，达到与用户交互的功能。
所述用户输入控制，指用户通过装置上的按键，向单片机输入控制信息。用户通过液晶显示的信息，进行前后翻滚按键切换显示内容以及确认按键进行确认，完成控制信息的输入。
所述控制信息，包括开始超声波测距，停止超声波测距，显示当前时间，显示当前温度。
与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明通过温度补偿，提高了普通超声波测距的精度。允许用户查看除距离测量结果以外的温度和时间信息，充分使用系统资源。减少输入按键，使装置小巧便携。

Claims (3)

1.一种便携式多功能超声波短距测量装置，其特征在于，包括：单片机控制模块、超声波收发模块、温度测量模块、液晶显示模块，其中：
单片机控制模块接收用户输入控制，并具有片上存储、片上时钟发生、片上比较器等资源，并分别控制超声波收发模块、液晶显示模块的工作状态；
超声波收发模块接收单片机控制模块的主导，首先在单片机控制下，利用反相器电路产生并获得具有驱动能力的超声波频率段的信号，超声波发射器发射的超声波信号经过物体反射被超声波接收电路捕获，超声波接收电路使用多级放大最终经比较器转换为数字信号传回单片机控制模块；
温度测量模块用于测量环境温度，得到的温度用来对声速进行修正，获得当前温度下精确的声速，在不进行测距时，温度测量模块得到的温度显示于液晶屏上，可作为电子温度计使用；
液晶显示模块根据单片机控制模块的指令，显示诸如时间、温度、测量结果等数据。
2.根据权利要求1所述的便携式多功能超声波短距测量装置，其特征是，所述用户输入控制，指用户通过装置上的按键，向单片机输入控制信息，用户通过液晶显示的信息，进行前后翻滚按键切换显示内容以及确认按键进行确认，完成控制信息的输入。
3.根据权利要求2所述的便携式多功能超声波短距测量装置，其特征是，所述控制信息，包括开始超声波测距、停止超声波测距、显示当前时间、显示当前温度。
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PB01 Publication
C02 Deemed withdrawal of patent application after publication (patent law 2001)
WD01 Invention patent application deemed withdrawn after publication

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