基于单片机的红外测距系统设计开题报告.doc

武汉大学珞珈学院本科生毕业论文（设计）开题报告论文题目：基于单片机的红外测距系统设计系：电子信息科学系学号：姓名：钱源一、论文选题的目的和意义红外线是不可见光，是电磁波的一种形式，可以用来进行距离的测量，其应用历史可以追溯到上世纪60年代。现代科学技术的发展进入了许多新领域，而在测距方面先后出现了激光测距、微波雷达测距、超声波测距及红外线测距。其中激光测距是靠激光束照射在物体上反射回来的激光束探测物体的距离。由于受恶劣的天气、污染等因素影响，使反射的激光束在一定功率上探测距离比也许探测的最大距离减少一半左右，损失很大，影响探测的精确度；微波雷达测距技术为军事和某些工业开发采用的装备和振荡器等电路部分价格昂贵，现在几乎还没有开拓民用市场；超声波测距在国内外已有人做过研究，由于采用特殊专用组件使其价格高，难以推广；红外线作为一种特殊的光波，具有光波的基本物理传输特性—反射、折射、散射等，且由于其技术难度相对不太大，构成的测距系统成本低廉，性能优良，便于民用推广。此外红外测距的应用越来越普遍。在很多领域都可以用到红外测距仪。红外测距一般具有精确度和分辨率高、抗干扰能力强、体积小、重量轻等优点，因而应用领域广、行业需求众多，市场需求空间大。红外测距的研究就非常故意义了。红外线测距仪指的就是激光红外线测距仪,红外测距仪----用调制的红外光进行精密测距的仪器，测程一般为1-5公里。在100米以内则超声波测距更有优势,但是超声波测距的距离一般无法测量1米以内,而红外测距则可以这一段距离的局限性,并且有着不错的精度,在本课题中研究的就是这一类情况的红外线测距。国内外关于该论题的研究现状和发展趋势国内：根据《国内近年来红外光电测距仪的发展情况》，随着国家对外开放政策的实行和测量工作的需要,近年来国内一些光学仪器厂和电子仪器厂分别从瑞典、瑞士和日本等国引进几种红外测距仪组装线,组装测距仪,我国有关工厂和院校近年来也研制出一些产品。由于微解决机在国产测距仪上的应用,大大缩小了仪器的体积,同时也减少了出故障的几率,使得国产测距仪的性能和质量都较过去有很大的提高。在国家“六·五”计划攻关中,常州第二电子仪器厂研制的DCHZ型多功能红外测距仪就是一个很好的例证。该产品经国家测绘局测绘科学研究所光电测距仪检测巾心进行全面质量鉴定后认为:该仪器外型美观、体积小、重量轻、操作方便、精度高和性能稳定,并通过国家有关部门组织的鉴定。目前已开始小批量试生产。在进行侧距仪研制的同时,国家有关部门也组织力量对红外光电测距仪的检测方法进行研究。国外：国外红外测距仪技术领先，产品齐全，性能比较稳定，市场需求量大，测量精度高，测量误差小。红外测距仪的发展趋势2023年以来，随着政府刺激内需政策效应的逐渐显现以及国际经济形势的好转，红外测距仪下游行业进入新一轮景气周期从而带来红外测距仪市场需求的膨胀，红外测距仪行业的销售回升明显，供求关系得到改善，行业赚钱能力稳步提高。同时，在国家“十二五”规划和产业结构调整的大方针下，红外测距仪面临巨大的市场投资机遇，行业有望迎来新的发展契机。当前红外测距仪的发展趋势是向测量更安全、测量精度高、系统能耗小、体积小型化方向发展而随着微电子学的日益发展，红外测距仪向着小型化，多功能，高精度，长测程的方向不断改善，新的产品层出不穷。激光红外线测距仪广泛用于地形测量，战场测量，坦克，飞机，舰艇和火炮对目的的测距，测量云层、飞机、导弹以及人造卫星的高度等。它是提高高坦克、飞机、舰艇和火炮精度的重要技术装备。由于激光红外线测距仪价格不断下调，工业上也逐渐开始使用激光红外线测距仪，可以广泛应用于工业测控、矿山、港口等领域。三、论文的主攻方向、重要内容、研究方法及技术路线1.主攻方向：（1）红外测距测量的精度（2）红外测距测量的距离2.重要内容：红外传感器的测距基本原理为红外发射电路的红外发光管发出红外光，由红外接受电路的光敏接受管接受发射光。根据发射光的强弱可以判断所测的距离，由于接受管接受的光强是随与发光管的距离变化而变化的，因而，距离近则接受光强，距离远则接受光弱。具体控制方法如图3.1所示，红外模块输出发出并接受到红外线信号；AD转换模块将接受到模拟信号装换成数字信号再交给单片机,启动单片机中断程序,此时单片机得到数字信号也就是电压值,再由软件进行判别、计算，得出距离数并送LED/LCD显示。图3.1反射能量法原理3.研究方法和技术路线：3.1红外测距系统的基本结构该系统重要由红外测距传感器、A/D转换电路，AT89C52芯片、键盘接口电路及LCD显示电路等组成。其组成框图如图3.2所示：图3.2红外测距系统的基本结构3.2红外收发模块红外发送管是用于发送信号,通过障碍物将信号反射,红外接受管接受到反射回来的信号,然后根据信号强弱将相应的电压值显示