整形生产线小车超声波测距系统的设计与实现

摘要

本文是结合某国防企业的“发动机整形生产线运转小车防碰撞系统技术改进项目”进行的。该企业的发动机整形生产线采用单轨道的物流路线,运送原材料以及成品的运转小车,原来一直采用传统的位置开关组成的防碰撞系统。这种运转小车系统可以应对过去生产任务不繁忙的情况,但随着近年来生产任务78倍的增长,运转小车碰撞枣故时有发生,严重影响生产的正常进行。因此,该公司决定对该运转小车系统进行技术改造。
　　本文在分析比较各种测距方法的基础上,选择超声波检测方法作为运转小车防碰撞系统的技术力‘案。通过对实际生产线组成、超声波测距原理的详细分析,设计了基于单片机 STC89C52RC的运转小车系统实现方案,并进行了基于STC89C52RC的单片机最小系统的硬件设计与系统软件编程,对试验样机进行了具体实现。
　　具体设计中,本文采用了一种较为先进的、变功率与余波信号覆盖宽度自动调节的方法,以便较好解决测量盲区的抑制问题:并通过实时补偿,抑制温度与距离变化对超声波检测精度的影响,以提高系统的监测精度。
　　通过对试验样机的实验测试,结果表明:该运转小车系统,性能稳定、可靠性高、监测精度满足生产二实际要求,且成本较低,较好解决了该企业生产中的实际l题。

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1.绪论

1.1课题背景及研究的目的和意义

1.2. 国内外超声波检测技术的研究及发展现状

1.3 本文主要工作及研究内容

2 系统方案设计

2.1 整形生产线系统结构及工艺流程

2.2 运转小车控制系统技术改造指标

2.3测距方案的选择

2.4 超声波测距系统的构成

2.5 影响超声波测距精度的因素及分析

2.6超声波测距的测量盲区及抑制方法

2.7系统安全距离计算

2.8 本章小结

3 系统硬件设计

3.1 单片机控制系统电路设计

3.2超声波发射接收电路的设计

3.3温度补偿电路设计

3.4自动功率及覆盖宽度控制电路

3.5电源模块设计

3.6显示模块设计

3.7 本章小结

4 系统软件设计

4.1系统主程序设计

4.2超声波发送、接收和读取时间参数程序模块

4.3 温度检测及补偿子程序模块

4.4自动功率及余波覆盖宽度控制程序模块

4.5 计算距离及安全距离报警子程序

4.6 显示程序模块

4.7本章小结

5 系统样机的制造与实验

5.1 实验准备

5.2 实验内容及实验方法

5.3测试结果分析

5.4 系统误差分析

5.5 本章小结

6 结论与展望

6.1 本文结论

6.2 工作展望

致谢

参考文献