室内容积超声波自动测量仪研究与设计
基于超声波技术的室内定位系统研究
基于超声波技术的室内定位系统研究随着智能家居、智能工厂等技术的发展，室内定位技术也成为了一个基础性技术。
以前在室内定位技术方面，常用的是基于Wi-Fi、蓝牙、红外等技术，但是由于其存在精度、覆盖范围、干扰等方面的局限性，而现在更多的是基于超声波技术的室内定位系统。
超声波室内定位系统的原理是，利用超声波模块向四周发出超声波信号，接收模块接收信号后带有时序信息，通过算法计算可以确定接收模块在空间中的位置，进而确定被定位目标。
相较于其他常用的技术，超声波室内定位系统具有精度高、覆盖范围广、干扰小等优点。
实现超声波室内定位系统主要依靠硬件和算法两方面。
硬件方面，主要涉及超声波传感模块、控制器、定位标签等部分，其中传感模块是核心部件。
在高精度定位要求的应用场景下，需要在定位区域安装足够数量的超声波模块保证定位标签与多个收发模块之间发生超声波交互。
算法方面，超声波室内定位系统需要用到距离测量算法、三角定位算法、蒙特卡洛算法等。
这些算法的目的是通过处理传感器获取的数据，最终确定被定位物体的位置。
其中实现精度较高的超声波室内定位系统，需要通过深度学习等技术优化算法。
超声波室内定位系统应用于通行管理、物资调配、室内导航等领域，它可以精确地为物品或个体标签建立位置信息，实现快速智能化管理和监控。
例如，在仓储场所中，超声波室内定位系统可以提高物品及库存的精准度，节省按人工统计库存所需的时间和精力。
此外，超声波室内定位系统还可以为用户提供室内导航，实现了人机交互的全新体验感。
当然，超声波室内定位系统在应用过程中也存在着不少问题需要解决。
例如，超声波模块工作过程中易受设备、人员、环境等外部干扰，进而造成误差。
还有定位标签电量耗费、外观设计等问题都需要针对性地解决。
随着技术发展，这些问题的解决方案也会逐步出现。
总的来说，基于超声波技术的室内定位系统，是一个依赖硬件设备和算法的全新技术应用。
其优点在于精度高、覆盖范围广，可以为用户提供更全面、智能化的定位服务。
超声波测距仪的设计与制作
7.1 项目描述
• 由于超声测距是一种非接触检测技术， 不受光线、被测对象颜色等 影响， 较其他仪器更卫生， 更耐潮湿、粉尘、高温、腐蚀气体等恶 劣环境， 具有少维护、不污染、高可靠、长寿命等特点， 因此广泛 应用于纸业、矿业、电厂、化工业、水处理厂、农业用水、环保检测、 食品、水文、空间定位、公路限高等行业中。可在不同环境中进行距 离准确度在线标定， 可进行差值设定， 可直接用于水、酒、糖、饮 料等液位或料位高度。
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2.2常用电子仪器的介绍与使用
• 2. 2. 1示波器 • 示波器是一种用来观察各种周期性变化的电压和电流波形的电子仪
器.可用来测电压或电流的幅度、频率、相位、调制度及脉冲信号的 各种电参量。它是电工、电子实验中必不可少的常用电子测量仪器。
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2.2常用电子仪器的介绍与使用
• 1.示波器的种类 • 示波器的种类较多.主要有通用示波器和专用示波器两大类。按不
• (1)信号发生器:通常使用的信号发生器有高频和低频正弦波信号发 生器、脉冲发生器、函数发生器、噪声发生器等。
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2.1电子仪器的分类
• (2)电压表:在电子线路实验中一般使用电子电压表、数字电压表等。 元器件参数测量仪器包括电桥、Q表、晶体管特性参数图示仪、集成 电路测试仪等。
• (3)示波器:包括通用示波器、多踪示波器等。 • (4)频率、相位测量仪器:包括通用电子计数器、数字式频率计、数
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７.２ 理论知识
• 测量距离实际是测量发射脉冲与回波脉冲之间的时间差， 因电磁波 以光速传播， 据此就能ห้องสมุดไป่ตู้算成与目标的精确距离。
• 雷达测距系统框图如图７－１ 所示。 • 对于车载雷达， 一般选用６０ＧＨｚ、１２０ＧＨｚ、１８０ＧＨ
超声波面积测量仪设计报告
电子设计报告超声波面积测量系统设计小组成员院系名称专业名称班级二○一四年 7 月 24 日超声波面积测量系统设计内容提要：本设计是基于FPGA与DSP设计的一个超声波面积测量系统。
在分析了超声波测面积原理的基础上，系统通过DSP控制FPGA产生一个40kHz的方波来控制超声波发射器发射出40kHz的超声波，当发射出去的超声波遇到障碍物时会反射回来，反射回来的超声波经过超声波接收器接收到送入DSP和FPGA中进行处理，利用步进电机使发射器和接收器旋转一周，每旋转一个角度计算出其面积，旋转一周过后通过累加计算出测量范围的面积。
在整个超声波测量面积系统的硬件电路模块中主要的电路设计有超声波发射电路、超声波接收电路、温度补偿电路构成。
其中发射电路通过FPGA与反相器74LS04来控制发射器发射超声波，接收电路主要采用的是CX20106，另外，为了提高测量的精度在电路中又加入了温度补偿电路，通过温度传感器来测量温度实现温度补偿，经过反复的验证，这一方案是可行的。
超声波距离与面积测量系统在实际中有着广泛的应用，由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远。
利用超声波测距与测量面积可以更加快捷方便的对面积进行测量并且还利于计算、易于控制，在工业农业上有着广泛的应用，所以本次课题有着深远的意义关键词：目录1 引言 (1)2 系统设计方案及工作原理 (1)2.1方案设计与论证 (1)2.1.1超声波传感器频率选择 (1)2.1.2超声波发射器选择 (1)2.1.3放大整形电路选择 (1)2.2系统工作原理 (2)2.2.1超声波测距原理 (2)2.2.2超声波测面积原理 (2)3 硬件电路设计 (3)3.1超声波驱动电路设计 (3)3.2超声波接收电路设计 (3)4软件设计 (5)5参考文献 (6)1 引言超声波是指频率在20kHz以上的声波，它属于机械波的范畴。
超声技术室通过超声波的产生、传播以及接收的物理过程完成的。
基于ZigBee的室内超声波三维定位的研究的开题报告
基于ZigBee的室内超声波三维定位的研究的开题报告一、选题背景在现代社会中，室内定位技术被广泛应用于室内导航、室内监控、室内安全等方面。
目前，有很多种室内定位技术，如Wi-Fi定位、蓝牙定位、ZigBee定位、超声波定位等。
其中，超声波定位具有定位准确性高、定位误差小等优点，被广泛应用于室内定位领域。
本文将介绍基于ZigBee的室内超声波三维定位的研究。
ZigBee是一种低速、低功耗、低数据率的无线通信技术，被广泛应用于物联网中。
结合超声波定位技术，可以实现对室内物体的三维定位，用于室内环境监测、防盗报警、室内导航等方面。
二、研究目标本文旨在研究基于ZigBee的室内超声波三维定位技术，重点探讨以下问题：1.建立ZigBee通信网络，实现节点之间的通信；2.设计超声波发射器和接收器，获取超声波信号；3.实现超声波信号的处理、定位算法的设计和实现；4.实现实时定位功能。
三、研究内容1.ZigBee通信网络的建立ZigBee通信网络是基于地理位置信息的，它由多个节点组成，并通过无线通信协议进行通信。
在本文中，将通过ZigBee通信协议建立节点之间的通信网络，实现节点之间的通信和数据传输。
2.超声波发射器和接收器的设计超声波发射器和接收器是实现超声波定位的重要组成部分。
在本文中，将设计出可靠的超声波发射器和接收器，获取超声波信号，用于后续算法的实现。
3.超声波信号的处理、定位算法的设计和实现本文将通过对超声波信号的处理，提取超声波的时间、距离等信息，并设计和实现定位算法。
定位算法将根据超声波信号的时间、距离等信息，估计物体的位置坐标，实现超声波三维定位的功能。
4.实时定位功能的实现本文将实现实时定位功能，通过ZigBee通信网络将定位结果传输给用户。
用户可以实时了解室内物体的位置信息，用于室内导航、环境监测、防盗报警等方面。
四、研究意义本文研究基于ZigBee的室内超声波三维定位技术，具有以下意义：1.提高室内定位的精度和可靠性，为室内导航、室内监控等应用提供技术支持；2.为物联网中基于超声波定位的应用提供技术支持；3.为室内环境监测、防盗报警等领域提供技术支持。
超声波式房间体积测量仪的工作原理
超声波式房间体积测量仪的工作原理超声波式房间体积测量仪是一种常见的电子测量设备，其主要用于对室内房间空间进行测量，可以直接得出室内房间的面积、高度、体积等信息。
该测量仪采用了超声波技术来测量，可实现非接触式测量，具有精度高、反应速度快、使用方便等优点。
下面将详细介绍其工作原理。
一、超声波技术简介超声波，是指频率高于20kHz的机械波，具有速度快、穿透性强等特点，被广泛应用于工业、医学、物理等多个领域。
超声波通过震荡粒子产生机械振动，使其产生高频声波，从而实现声波的传播。
这种声波能够穿透固体和液体，在穿过不同的物质后会发生不同的反射和吸收，从而可以用来测量物体的形状、大小等参数。
二、工作原理超声波式房间体积测量仪主要由发射器、接收器、控制电路、显示器等部分组成，其工作原理为：发射器发出一束超声波，超声波经过空气中的传播后，被墙壁、地面、天花板等物体反射后再次返回到接收器，接收器接收到反射波后，将其转换成电信号，并传送给控制电路处理。
根据对超声波传播时间的测量，控制电路可计算出物体到探头的距离。
根据探头的位置移动，可以获得不同位置的距离值。
通过对这些距离值的处理，可以得到房间的长、宽、高等尺寸数据，从而求出房间的面积和体积等参数。
三、优点和局限性超声波式房间体积测量仪具有以下优点：1. 非接触式测量，不会对被测试物体造成损伤；2. 精度高，能够满足大多数室内测量的要求；3. 反应速度快，测试数据准确可靠；4. 使用方便，可以携带移动，适合户外场合进行测量。
但超声波式房间体积测量仪也存在一些局限性：1. 超声波仪器需要在空气状态下进行测量，因此在湿度较高的环境中可能会对测试结果造成一定的影响；2. 超声波测距存在一定的误差，特别是在多障碍物复杂环境下，如楼梯、斜坡等地形中的测量误差会较大；3. 测量距离和测量范围有一定的限制，如果距离太远或物体太小，可能无法测量到。
超声波式房间体积测量仪在室内测量中具有一定的实用性和便利性，能够为装修、设计、房地产等领域的工作者提供快捷测量数据，但在实际使用中需要根据具体情况进行选择和使用。
高精度超声波室内定位系统的设计
• 113•高精度超声波室内定位系统的设计浙江清华长三角研究院 潘丽杰 徐本亮 赵 飞【摘要】随着智能化的不断普及，业内对于高精度高可靠的室内定位技术的需求越来越迫切。
本文通过对超声波定位技术的改进研究，设计了一种基于超声波传感器的高精度定位系统。
通过改造超声波发射头，采用多个发射头呈花瓣状布置，同时每个接收头往中心区域倾斜45度，实现更大覆盖范围。
使用Si4432无线透传模块实现数据通信和时间同步，采用TOA算法计算定位点和节点间的距离，通过三点定位法求得目标点坐标，并通过数据筛选和均值滤波获得更稳定更高精度的定位结果。
【关键词】超声波；室内定位；TOA；高精度；三点定位法；无线透传A Design of High Accuracy Ultrasonic Indoor Positioning SystemPAN Li-jie1，XU Ben-liang1，ZHAO Fei1（Yangtze Delta Region Institute of Tsinghua University，Zhejiang,JiaXing，314000）Abstract：With the continuous popularization of intelligence，the demand for high-precision and highly reliable indoor positioning technology has become increasingly urgent.In this paper，through the improvement of ultrasonic positioning technol-ogy，a high-precision positioning system based on ultrasonic sensors is designed. By transforming the ultrasonic transmitter head，multiple emitters are arranged in a petal shape，and each receiver head is inclined 45 degrees to the center area to achieve a greater ing Si4432 wireless transmission module to achieve data communication and time synchronization，the use of TOA algorithm to calcu-late the distance between the positioning point and the node，through the three-point positioning method to obtain the target point coordinates，and through data filtering and mean filtering to obtain a more stable and high precision Positioning results. Key words：ultrasonic；indoor positioning；TOA；high-precision；three-point positioning method0 引言室内环境中，定位信号在传播过程中容易受到墙体、人体和物体等的遮挡，信号会发生严重的损耗，因此目前成熟的室外定位技术如GPS定位，无法应用于室内环境。
超声波测量系统的设计与实现
超声波测量系统的设计与实现随着科技的发展，超声波测量技术逐渐应用到日常生活中。
它广泛应用于水位测量、流量测量、非接触式距离测量等多个领域，成为了不可或缺的一项技术。
在本文中，将介绍超声波测量系统的设计与实现，包括硬件电路设计、软件设计和调试过程。
硬件电路设计超声波测量系统的主要硬件部分包括发射部分和接收部分，发射部分产生超声波，接收部分接收超声波并处理反射数据。
发射部分采用了压电陶瓷片作为发射器，由信号发生器输入40kHz信号进行驱动，将能量通过发射壁反射到被测物体上。
接收部分采用压电陶瓷片作为接收器，将接收到的声波转化为电信号通过前置放大器放大后输出到主控芯片上进行信号处理。
在硬件设计中，需要考虑到系统的抗干扰性。
在发射和接收过程中，由于电机振动等因素的影响，会产生一些噪声信号。
在设计时需要添加滤波电路，滤除这些干扰信号。
另外，在控制部分还需要加入外接触发电路，将测量信号和触发信号分开处理，避免测量数据的错误。
软件设计超声波测量系统的软件部分主要涉及到信号处理和算法实现。
在信号处理方面，需要对接收的信号进行滤波、去噪和放大等处理，使得得到的数据更加精确可靠。
在算法实现方面，常用的测量方法有时差法和频率计算法。
其中，时差法是常用的测量方法，通过测定接收到的两路超声波信号之间的时间差来计算被测物体的距离。
在实际的软件设计中，还需要考虑到测量精度的问题。
由于超声波在不同介质的传播速度不同，所以在测量距离时需要对介质进行校正，以提高测量精度。
另外，在信号处理和算法实现中需要考虑到信号处理算法的运行速度和效率，以提高整个系统的响应速度。
调试过程在硬件和软件的设计完成后，需要进行整个系统的调试工作。
在调试过程中需要对发射和接收部分进行充分的测试，以保证它们能够正常工作。
在测试时需要注意测量距离的精度和稳定性，以及系统响应速度的快慢。
另外，在调试过程中还需要对测量算法进行校准和调整，以提高测量精度。
结语总的来说，超声波测量系统的设计与实现涉及到硬件和软件两个方面。
超声波测距仪的设计 本科毕业设计(论文)
本科毕业设计（论文）摘要本设计采用以AT89S58单片机为核心的低成本、高精度、微型化数字显示超声波测距仪的硬件电路和软件设计方法。
整个电路采用模块化设计，由主程序、预置子程序、发射子程序、接受子程序、显示子程序、语音播报子程序等模块组成。
发射模块发射超声波，接受模块接受回波，单片机计算距离，显示测量结果。
各探头的信号经单片机综合分析处理，实现超声波测距仪的各种功能。
在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。
相关部分附有硬件电路图、程序流程图。
超声波测距今年来得到了广泛的应用。
本设计的优点在于超声波明显特征是方向性好，穿透性强。
尤其是在光不透明的固体中，它碰到杂质或分界面就有显著地反射。
用超声波测距离时通过测量发射的超声波与接受到被测物体反射的回波之间的时间差来确定的。
关键词：AT89S51，超声波，测距Wireless Transmission of Ultrasonic RangefinderAbstractAt the core of the design using AT89S51 low-cost, high accuracy, Micro figures show that the ultrasonic range finder hardware and software design methods. Modular design of the whole circuit from the main program, pre subroutine fired subroutine receive subroutine. display subroutine modules form. SCM comprehensive analysis of the probe signal processing, and the ultrasonic range finder function. On the basis of the overall system design, hardware and software by the end of each module.A precision measuring distance design using ultrasonic technology is introduced in the article. Upon ultrasonic, good diretional ity and deep penetrability are two pearentfeatures, especially in nontrans parent solid body. Trasonic measurement the equation of time which is caused by the flexed return wave.Key words: AT89S51, Silent Wave, Measure Distance目录第一章绪论 (1)1.1课题设计目的及意义 (1)1.1.1设计的目的 (1)1.1.2设计的意义 (1)1.2超声波测距仪的现状和发展 (1)1.2.1发展历史 (1)1.2.2 研究现状 (3)1.3本课题研究的主要内容 (3)第二章系统方案论证 (4)2.1超声波测距仪的设计思路 (4)2.1.1超声波测距原理 (4)2.1.2超声波测距仪原理框图 (4)2.1.3课题设计的要求 (4)2.2超声波测距方法的选择 (4)2.3超声波发生器选择 (6)2.4超声波接受传感器 (6)2.5显示单元选择 (6)2.6语音播报电路选择 (7)2.7温度传感器的选择 (7)第三章系统的硬件结构设计 (9)3.1 AT89S51单片机的功能及特点 (9)3.1.1主要性能参数 (9)3.1.2功能特性概述 (9)3.2单片机最小系统 (10)3.3单片机测距原理 (11)3.4超声波发射电路 (12)3.5超声波检测接收电路 (13)3.6温度补偿电路 (14)3.7显示单元电路 (15)3.7.1 12864液晶资料 (16)3.7.2 12864液晶基本特性 (16)3.8语音播报电路 (17)3.9无线发射与接收电路 (18)3.9.1APC240无线通信模块主要特点 (18)3.9.2APC240无线通信模块主要技术指标 (19)第四章系统的软件设计 (20)4.1超声波测距仪的算法设计 (20)4.2主程序流程图 (20)4.3超声波发生子程序和超声波接收中断程序 (22)4.4系统的软硬件的调试 (24)总结 (25)致谢 (27)参考文献 (28)附录一超声波测距电路原理图 (30)附录二程序清单 (31)第一章绪论1.1课题设计目的及意义1.1.1设计的目的随着科学技术的快速发展，超声波将在测距仪中的应用越来越广。
超声波检测装置设计
超声波检测装置设计超声波检测装置设计超声波检测装置是一种常用于测量和检测距离、物体位置和形状的技术。
它利用超声波在空气中传播的特性，通过发射和接收超声波信号来实现测量和检测的功能。
下面是设计一个超声波检测装置的步骤思路：步骤1：确定需求首先，需要明确超声波检测装置的具体需求。
例如，需要测量的距离范围、精度要求、测量频率等。
根据需求确定超声波检测装置的设计参数。
步骤2：选择超声波传感器根据需求选择适合的超声波传感器。
常见的超声波传感器有脉冲式传感器和连续波传感器。
脉冲式传感器适合高精度测量，而连续波传感器适合长距离测量。
步骤3：设计发射电路设计发射电路，用于产生超声波信号。
发射电路通常由振荡器、放大器和发射器组成。
振荡器产生超声波频率的电信号，放大器将信号增强，发射器将电信号转换为超声波信号。
步骤4：设计接收电路设计接收电路，用于接收反射回来的超声波信号。
接收电路通常由接收器、放大器和滤波器组成。
接收器将接收到的超声波信号转换为电信号，放大器将信号增强，滤波器用于去除噪声。
步骤5：测量距离通过发射超声波信号并接收反射回来的信号，可以测量物体与超声波检测装置之间的距离。
根据超声波的传播速度和信号的往返时间，可以计算出物体的距离。
步骤6：校准和校正对超声波检测装置进行校准和校正，确保测量结果的准确性和稳定性。
校准可以通过与已知距离物体进行比较，校正可以通过软件算法进行。
步骤7：数据处理和显示对测量得到的数据进行处理和显示。
可以通过微处理器或单片机进行数据处理和算法计算，然后将结果显示在LCD屏幕或其他输出设备上。
步骤8：性能测试对超声波检测装置进行性能测试，验证其满足设计要求。
测试包括距离测量精度、测量范围、稳定性等方面。
步骤9：优化设计根据性能测试的结果，对超声波检测装置进行优化设计。
可能需要调整参数、改进电路或算法，以提高测量精度和稳定性。
步骤10：批量生产最后，根据优化后的设计，进行批量生产。
确保生产过程中的质量控制，以保证每个超声波检测装置的性能一致。
基于超声波测距的室内定位设计
环境下也无法使用卫星定位 。因此，室内定位需要
使得它能在一定程度上克服信号被建筑阻隔导致的
精度更高的定位系统来确定被测者的位置。通常使
严重衰减的问题，超声波的能量在传播过程中损耗
用 的 室 内 定 位 方 式 有 UWB 室 内 定 位 ，WI-FI 技 术 ，
小，所以传播距离远，因此常常应用于距离测量 [3-4]。
者室外短距离移动物体定位的定位系统。超声波定位设计主要采用对射式测距的方法，这就需要
有若干个接收器和一个发射器相配合，几个接收器在空间上相对静止。通过测量超声波收发两端
的距离，再利用三边定位的方法计算出被测目标的位置，进而得到发射器和接收器之间相对位置
的坐标。同时改进发射系统和接收系统，得到了一种盲区小，精确度高的室内定位设计。
创业训练计划项目（2018005）
作者简介：乔 鑫（1996—），男，山西平定人。研究方向：通信工程。
-102-
乔 鑫，等
基于超声波测距的室内定位设计
模块 3 个部分。如图 1 所示，W1，W2 是由单片机，无
示，该芯片内部集成了滤波放大电路、检波电路、积分
发 射 端 P 以 及 接 收 端 A，B，C。 发 射 端 P 受 到 W2 的
关键词：室内定位；超声波；对射式测距；三边定位
中图分类号：TN92
文献标识码：A
文章编号：1674-6236（2019）22-0102-04
Indoor positioning design based on ultrasonic ranging
QIAO Xin，LI Xiao⁃mei，XIAO Dai⁃yun
蓝牙技术，红外线技术，RFID 技术以及超声波技术[2]。
超声波定位法采用发射器和接收器对射的方式，同
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室内容积超声波自动测量仪研究与设计
汪扬埔
（武警警官学院四川·成都610213）
摘要本设计采用51单片机来控制整个系统。
通过单片机控制步进电机从而控制超声波探头进行多个方向的测距，然后通过单片机计算出容积。
最后通过显示屏显示出相应的数据。
关键词AT89C52超声波步进电机测距
中图分类号：TP873文献标识码：A
整个硬件电路由超声波发射电路、超声波接收电路、电源电路、显示电路等模块组成。
探头的信号经单片机综合分析处理，实现了超声波测距仪的测距功能。
在此基础上设计了系统的总体方案，最后通过硬件和软件实现了各个功能模块。
相关部分附有硬件电路图、程序流程图，给出了系统构成、电路原理及程序设计。
此系统具有易控制、工作可靠、测距准确度高、可读性强和流程清晰等优点。
实现后的作品可用于需要测量容积参数的各种应用场合。
1系统的硬件设计
1.1单片机最小系统
本系统采用的单片机是AT89C52单片机。
这一款单片机的工作性能非常稳定，能够完全满足本设计的要求。
很好的兼容了本设计的各个硬件模块，使各个模块能够协同工作，实现本设计的要求。
1.2电源电路
为方便起见，本设计采用的是5v稳压电源供电，通过数据线输入+5V稳恒直流电作为电路的电源。
LED是电源指示灯，通电后会发光。
1.3复位电路
复位功能是一个好的设计必不可少的功能，由于在系统运行的过程中，容易发生死机，系统命令出错等现象。
我们通过复位按键就能够使系统立刻终止正在进行的指令并且恢复到最初始的工作状态。
本设计采用的是传统的电平式开关与上电复位电路，从而能使运行中的系统经过手动干预使系统恢复到初始工作状态。
1.4显示电路
显示电路时一个设计的最直观的部分，本设计的采用显示屏是TC1602液晶显示屏。
该显示屏能够显示2行16个字的内容。
该液晶显示的体积小、重量轻、功耗低、显示容量大、接入电路简单方便等优点，与传统的数码管相比显得更精致与美观。
使用时，可将串口与LCD的数据线和控制线相连。
TC1602第4脚RS为寄存器选择，第5脚RW为读写信号线，第6脚E为使能端。
第7～14脚：D0～D7为8位双向数据线。
我为了方便布线工作，单片机端的D0～D7端口接到LCD1602的D1～D7，端口的顺序刚好完全是相反的。
因此在软件编写过程中时需要进行相应的处理，从而使读取数据更准确清晰。
1.5步进电机电路
本系统采用步进电机来控制超声波探头的旋转，使超声波探头自动测出三个方向的距离。
本设计采用的是42步进电机42BY250C，工作电压为5v扭矩为0.55nm长度为48MM，工作温度为-40℃到50℃范围内。
该步进电机的工作能力非常好，符合本设计的要求。
我们通过单片机对于步进电机的控制，使得超声波探头在水平和垂直的方向上能够准确的测量出距离。
2系统的软件设计
2.1超声波发送子程序及超声波接收中断子程序
超声波子程序的功能是通过控制两个端口来发射超声波。
在发射超声波的同时启动计时器T1开始工作，记录下传播的起始时间。
超声波测距模块的工作方式首先通过外部中断1来不断检测反射回来的超声波信号，当反射回来的超声波信号进入到检测范围以内时就能立刻检测到，并且此时系统会立即启动中断程序，同时使计时器T1停止计时，这种情况下表示测距成功。
如果当计时器超出计时范围仍然没能够检测到反射回来的超声波信号时，这种情况的出现一般是由测量角度过大或者被测物处于测量盲区范围导致的，此时定时器T1的中断会将外中断1关闭，这种情况下表示测距结果是失败的。
2.2距离计算子程序
测量出超声波往返时间之后，就可以通过计算公式进行对于距离的测算。
具体的程序如下：void Conut(void)
{ultrasonic_time=TH1*256+TL1;
TH1=0;
TL1=0;
//time是us级别的，t/1000/1000*340m/s/2= t*1.7/1000/10m=t*1.7/100cm
//下在的S算出来是mm级别的t/1000/100m
S=(ultrasonic_time*1.7)/100;
if((S>=700)||flag==1)
{flag=0;
distance_buffer[0]='-';
distance_buffer[1]='-';
distance_buffer[2]='-';
}
else
{
distance_buffer[0]=S/100+0X30;
distance_buffer[1]=S%100/10+0X30;
distance_buffer[2]=S%10+0X30;
}
2.3实现体积计算的程序（下转第290页）
科|学|技|术
—科教导刊（电子版）·2019年第02期/1月（中）—273
—科教导刊（电子版）·2019年第02期/1月（中）—
290
的测试数据如图2所示。
由下图2可得出为17.1mm [设计要求<20mm ],符合设计要求，
合格。
图2：拉线行程与测试工装关系图
（横坐标把手行程，纵坐标拉线端行程）
在图2中，横坐标表示把手行程，纵坐标表示拉线端行程；上曲线为拉开把手，下曲线为把手回位。
从图2中可以看出，随把手行程的加大，拉线端行程发生变化，拉线的最大行程为17.1mm 。
操作力由下图3可得出为51.7N,[设计要求40N~65N ]，符合设计要求，合格。
在图3中，横坐标表示把手行程，纵坐标表示操作力；上曲线为拉开把手，下曲线为把手回位。
从图3中可以看出，随把手行程的加大，操作力发生变化，操作力最大为51.7N 。
5结论
本文简单介绍了隐藏式把手试验台的组成。
通过测试与计算，本试验台符合设计要求，准确的验证了产品的可靠性，对隐藏式把手的量产与运用做出了贡献。
作者简介：胡晓明（1980.5-）男，汉族，江苏无锡人，有信制造(无锡)有限公司，本科，中级工程师，研究方向：汽车，机械。
参考文献
[1]
薛宇飞,寇子明.提升钢丝绳疲劳试验台及其电机同步方法研究[J ].机械设
计与制造,2018(09):68-70+75.
[2]李伟,马祥,冀照通.汽车侧滑门疲劳耐久试验台控制系统设计[J ].汽车工程
师,2018(08):27-29+58.[3]王晶晶,张向奎,李文礼.机械式变速器换挡性能试验台架设计[J ].长春师范
大学学报,2018,37(06):30-34+38.
[4]毛俊.汉兰达车门外把手开锁功能失效[J ].汽车与驾驶维修(维修版),2018
(02):48.
[5]金云光,丁光学,朱伟.浅谈车门外把手开启力的设计与计算[J ].汽车实用技
术,2017(05):10-12.
[6]
刘美丽,班正逸,欧阳明.车门外把手设计开发[J ].汽车实用技术,2014(05):32-36.
机|械|工|程
（上接第273页）
本设计的最终目的是对于规则房屋体积的测量。
我们先通过对于三个方向的距离进行测算，同时取得一个准确值。
之后，通过V=X*Y*Z 这个计算式对于体积进行计算。
2.4显示子程序
LCD1602显示屏的主要功能是能够方便在距离选取时选择一个比较稳定的值。
同时显示出测试的距离与计算得出的体积。
3系统的测试
当系统的硬件和软件设计都完成时，最后需要对系统的功能进行测试，查询设计时的错误并修改，最终完成整个温湿度控制系统的设计。
根据超声波传播的特性，距离测量时必须满足以下的条件：（1）被测目标必须垂直于超声波测距仪。
（2）被测目标表面必须要平坦。
（3）测量时在超声波测距仪周围没有其他可反射超声波的物体。
因此当不满足以下的条件时，就会有很大的几率不能接收到超声波，从而导致没有测量结果。
测试结果如表1：
经过实际的测量结果显示，测量得到的值普遍存在误差，测量值都要比准确值小。
虽然说本设计的测量精度能够到达一定的高度，但是由于超声波测距在进行过程中会受很多因
素的影响。
同时，由于超生波自身的盲区问题以及发射探头与接收探头之间的共振问题也会使测量的精度受到影响。
4结论利用51单片机控制的体积测量仪结构简单，使用方便。
经过实际测试证明，本设计的性能稳定,能够测量出量程范围以内的体积参数，且制作的成本较低、有较高的性价比。
由于本设计在测量距离时容易产生误差，在一般的体积测量的应用中可忽略不计；但在相对精度要求较高的高科技应用方面，我们不能忽略这点误差，我们一般可以通过改变硬件的本身精度实现对超声波测距的高精度测量或根据任务的需求在程序中编入相应的距离补偿程序，使得本设计的精度达到更高
的标准。
图3：操作力与测试工装关系图（横坐标把手行程，纵坐标操作力）
表1。