基于單片機(jī)的超聲波多普勒測(cè)速設(shè)計(jì)

1、摘要摘要在速度測(cè)量領(lǐng)域，利用多普勒效應(yīng)的設(shè)計(jì)不在少數(shù)。其中，多以激光多普勒測(cè)速設(shè)計(jì)或裝置為主，激光以其高強(qiáng)度、頻率單一、不易受到干擾等良好的性質(zhì)受到眾多多普勒測(cè)速設(shè)計(jì)者的青睞，以激光為波源做成的裝置具有測(cè)速范圍廣(410~(5)～10~4米秒)、空間分辨率高、動(dòng)態(tài)響應(yīng)快等優(yōu)點(diǎn)。但是，這種裝置一般而言價(jià)格比較昂貴，在許多測(cè)量精度要求不那么嚴(yán)格的地方的應(yīng)用受到了很大的限制。因此，我們?cè)O(shè)計(jì)了以超聲波作為波源結(jié)合單片機(jī)用以數(shù)據(jù)處理的方案，再加上

2、其他一些必要的電子電路，可以把整個(gè)裝置集成到一塊PCB板上，以電池供電。這樣便解決了價(jià)格問(wèn)題，提高了性價(jià)比，同時(shí)攜帶方便，測(cè)量精度亦在可以接受的范圍內(nèi)。關(guān)鍵詞關(guān)鍵詞：多普勒效應(yīng)；超聲波；單片機(jī)；混頻放大；差頻測(cè)量；模數(shù)轉(zhuǎn)換；濾波整形基于單片機(jī)的超聲波多普勒測(cè)速設(shè)計(jì)基于單片機(jī)的超聲波多普勒測(cè)速設(shè)計(jì)1前言前言1.1多普勒效應(yīng)多普勒效應(yīng)是指物體輻射的波長(zhǎng)因?yàn)楣庠春陀^測(cè)者的相對(duì)運(yùn)動(dòng)而產(chǎn)生變化，在運(yùn)動(dòng)的波源前面，波被壓縮，波長(zhǎng)變得較短，頻率變得較

3、高，在運(yùn)動(dòng)的波源后面，產(chǎn)生相反的效應(yīng)，波長(zhǎng)變得較長(zhǎng)，頻率變得較低，波源的速度越高，所產(chǎn)生的效應(yīng)越大，根據(jù)光波紅藍(lán)移的程度，可以計(jì)算出波源循著觀測(cè)方向運(yùn)動(dòng)的速度，恒星光譜線的位移顯示恒星循著觀測(cè)方向運(yùn)動(dòng)的速度，這種現(xiàn)象稱為多普勒效應(yīng)。測(cè)速的公式簡(jiǎn)介。多普勒效應(yīng)是本設(shè)計(jì)的理論依據(jù)，深入的考慮，可基于超聲波多普勒效應(yīng)推導(dǎo)出移動(dòng)物體的速度，具體公式如下：圖11.2.28051單片機(jī)在上個(gè)世紀(jì)70年代末，美國(guó)INTEL公司從荷蘭Philip公司購(gòu)

4、買了8031單片機(jī)的專利技術(shù)，生產(chǎn)了一系列8位的單片機(jī)，這一系列單片機(jī)按照片內(nèi)存儲(chǔ)器的種類的大小不同的好些品種，如8031，8051，8071等，其中8051是最典型最早的產(chǎn)品，該系列的其他單片機(jī)都是在8051的基礎(chǔ)上進(jìn)行功能的增、減、改變而來(lái)的，所以人們習(xí)慣于用8051來(lái)稱呼MCS51系列單片機(jī)。圖1是8051單片機(jī)的引腳及引腳功能圖，為雙列直插封裝，有40個(gè)引腳。片內(nèi)集成了一個(gè)8位微處理器CPU，片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器RAM和特殊功能寄存器