超声波、红外线探测系统设计

发布时间：2018-02-25 03:11

  本文关键词： 红外探测 超声波探测 运动目标检测 仿真　出处：《杭州电子科技大学》2017年硕士论文　论文类型：学位论文

【摘要】：设计了一种基于红外、超声波相结合的运动目标检测系统。该系统主要由两部分组成,红外探测模块、超声波探测模块。红外探测模块主要包括红外传感器、红外发射电路、信号放大电路和单片机采样电路。超声波探测模块包括超声波传感器,超声波发射电路、超声波接收电路以及单片机采样电路。在红外发射电路,采用SPL_LL90_3为红外发射管,根据SPL_LL90_3发射管的特点,设计了单稳态触发器电路驱动红外发射管,在红外接收电路,选用雪崩二极管作为红外接收管,设计了前置放大电路与后续放大电路,用于将接收到的回波信号放大至合适的倍数供单片机采样。在超声波探测模块中,为提高超声波的传播距离,采用升压变压器提高超声波的输出功率。经升压变压器升压后的信号驱动超声波传感器发射超声波信号。超声波接收电路由前置放大电路、带通滤波器、对数放大器组成,经放大后的处理信号送入单片机中检测。本文使用Multisim仿真软件对系统的红外探测模块和超声波探测模块的电路原理设计进行仿真验证,以确保电路设计的可行性与正确性,通过大量的仿真实验验证电路的合理性。整个系统制作调试完成,对各个模块的最大探测距离进行了测试。经测试表明,系统的最大有效探测距离为14m,系统实现了在一定范围内对移动目标的探测。
[Abstract]:A moving target detection system based on infrared and ultrasonic wave is designed. The system consists of two parts: infrared detection module, ultrasonic detection module. Infrared detection module mainly includes infrared sensor, infrared emission circuit. The ultrasonic detection module includes ultrasonic sensor, ultrasonic transmitting circuit, ultrasonic receiving circuit and singlechip sampling circuit. In infrared transmitting circuit, SPL_LL90_3 is used as infrared emitter. According to the characteristics of SPL_LL90_3 emitter, the Monostable flip-flop circuit is designed to drive the infrared emitter. In the infrared receiving circuit, the avalanche diode is selected as the infrared receiver, the preamplifier circuit and the subsequent amplifier circuit are designed. It is used to amplify the received echo signal to the appropriate multiple for sampling by single chip computer. In the ultrasonic detection module, in order to improve the propagation distance of ultrasonic wave, The booster transformer is used to improve the output power of ultrasonic wave. The ultrasonic sensor is driven by the booster transformer to transmit ultrasonic signal. The ultrasonic receiving circuit is composed of preamplifier circuit, bandpass filter and logarithmic amplifier. The amplified processing signal is sent to the single chip microcomputer for detection. In this paper, the circuit principle design of the infrared detection module and the ultrasonic detection module of the system is simulated with the Multisim simulation software, in order to ensure the feasibility and correctness of the circuit design. The rationality of the circuit is verified by a large number of simulation experiments. The whole system is made and debugged, and the maximum detection distance of each module is tested. The maximum effective detection range of the system is 14 m.The system realizes the detection of moving targets in a certain range.
【学位授予单位】：杭州电子科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2017
【分类号】：TB559;TN216

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本文编号：1532780