便携式短距离超声波定位仪.pdf

本发明公开了一种便携式短距离超声波定位仪，属于自动控制技术领域。本发明的便携式短距离超声波定位仪，其特征在于：包括ARM控制器(1)、脉冲振荡模块(2)、超声波发射模块(3)、数据采集模块(4)、超声波接收模块(5)、显示模块(6)、温度检测模块(7)。本发明与现有技术相比：具有结构简单、定位精度高、安装与调试简便、人机交互界面友好等优点。

权利要求书
1.  一种便携式短距离超声波定位仪，其特征在于：包括ARM控制器(1)、脉冲振荡模块(2)、超声波发射模块(3)、数据采集模块(4)、超声波接收模块(5)、显示模块(6)、温度检测模块(7)；其中：
所述ARM控制器(1)分别与所述脉冲振荡模块(2)、所述数据采集模块(4)、所述显示模块(6)、所述温度检测模块(7)相连，所述超声波发射模块(3)与所述脉冲振荡模块(2)相连、所述超声波接收模块(5)与所述数据采集模块(4)相连。

说明书便携式短距离超声波定位仪
技术领域
本发明属于自动控制技术领域，更具体的说，属一种便携式短距离超声波定位仪。
背景技术
超声波一般是指振动频率大于20kHz的机械波。超声波测距可由发射与接收的传播时间差求得，即测量超声波从发射端发出经空气传播到接收端的运行时间间，将其与空气中的传播速度相乘，即可得到超声波的传播距离。由于超声波在空气中的传播速度受传播环境温度影响，则传播距离为S=(331.45+0.607T)t。其中T为环境温度、t为超声波传播时间、S为传播距离。超声波定位系统即使在上述测距的原理基础上，对空间坐标系中的任意位置进行计算，从而实现局域空间内的定位功能。
例如，对空间坐标中的M点进行定位，则需在该空间的上方设置3个超声波接收端，其坐标分别为:C1(x1，y1，z1)、C2(x2，y2，z2)、C3(x3，y3，z3)。如果能测量出待测点M到3个接收端的距离l1、l2、l3，则M点的坐标(x，y，z)与其之间的函数关系可由下式表示：
(x－x1)2+(y－y1)2+(z－z1)2=l12
(x－x2)2+(y－y2)2+(z－z2)2=l22
(x－x3)2+(y－y3)2+(z－z3)2=l32
若M点为移动物体，随着其位置的不断变化，l1、l2、l3也在不断变化，其坐标值(x，y，z)也在不断更新，从而实现对目标的实时定位。对于模拟对抗游戏、室内装潢等空间较小，对定位精度要求不高的环境来说，研究开发便于携带、安装，系统可靠性高、相对能够保障定位精度的便携式短距离超声波定位仪，将是性价比较为理想的选择。
发明内容
本发明为了有效地解决以上技术问题，给出了一种便携式短距离超声波定位仪。
本发明的一种智能家居安防报警系统，其特征在于：包括ARM控制器、脉冲振荡模块、超声波发射模块、数据采集模块、超声波接收模块、显示模块、温度检测模块；其中：
所述ARM控制器分别与所述脉冲振荡模块、所述数据采集模块、所述显示模块、所述温度检测模块相连，所述超声波发射模块与所述脉冲振荡模块相连、所述超声波接收模块与所述数据采集模块相连。
本发明与现有技术相比：具有结构简单、定位精度高、安装与调试简便、人机交互界面友好等优点。
附图说明
附图1是本发明便携式短距离超声波定位仪的结构示意图。
具体实施方式
图1是本发明便携式短距离超声波定位仪的结构示意图，便携式短距离超声波定位仪包括ARM控制器1、脉冲振荡模块2、超声波发射模块3、数据采集模块4、超声波接收模块5、显示模块6、温度检测模块7；其中：
所述ARM控制器1分别与所述脉冲振荡模块2、所述数据采集模块4、所述显示模块6、所述温度检测模块7相连，所述超声波发射模块3与所述脉冲振荡模块2相连、所述超声波接收模块5与所述数据采集模块4相连。
便携式短距离超声波定位仪的工作原理为，系统在收到输入的位置信息后，首先由温度检测模块7进行温度采样，并由测得的温度来计算该温度下的超声波传播速度。当脉冲振荡模块2依次向超声波接收模块5中的三个接收器发射超声波时，开启系统计时器，得出待定位置到各个接收器之间超声波传播的时间，由ARM控制器1求出待定点的具体位置。