嬰兒看護(hù)儀項(xiàng)目設(shè)計及測試說明書

1、成都信息工程學(xué)院電子工程學(xué)院基于超聲波測距的嬰兒看護(hù)儀設(shè)計與測試說明書I擬制部門信處擬制人 曾雪松張?zhí)煅┤~果豐黃凱 趙鵬王心瑩審核人批準(zhǔn)人年 月 日引言錯誤!未指定書簽。編寫目的錯誤!未指定書簽。背景錯誤味指定書簽。定義錯誤味指定書簽。參考資料錯誤!未指定書簽。總體設(shè)計錯誤!未指定書簽。需求規(guī)定錯誤!未指定書簽。系統(tǒng)功能錯誤!未指定書簽。系統(tǒng)性能錯誤!未指定書簽。輸入輸出要求錯誤味指定書簽。故障處理要求錯誤味指定書簽。運(yùn)行環(huán)境錯誤味指定書簽。設(shè)備錯誤!未指定書簽。支持軟件錯誤味指定書簽。軟件：、錯誤味指定書簽?；驹O(shè)計概念和處理流程錯誤!未指定書簽。結(jié)構(gòu)錯誤!未指定書簽。功能需求與系統(tǒng)模塊的關(guān)

2、系錯誤味指定書簽。人工處理過程錯誤!未指定書簽。尚未解決的問題錯誤味指定書簽。系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)錯誤味指定書簽。邏輯結(jié)構(gòu)錯誤!未指定書簽。1 / 28物理結(jié)構(gòu)錯誤!未指定書簽。接口設(shè)計錯誤!未指定書簽。用戶接口錯誤!未指定書簽。外部接口錯誤!未指定書簽。內(nèi)部接口錯誤!未指定書簽。運(yùn)行設(shè)計錯誤!未指定書簽。運(yùn)行模塊組合錯誤!未指定書簽。運(yùn)行控制錯誤!未指定書簽。運(yùn)行時間錯誤!未指定書簽。軟件模塊介紹錯誤!未指定書簽。模塊描述錯誤!未指定書簽。功能錯誤!未指定書簽。性能錯誤!未指定書簽。輸入項(xiàng)錯誤!未指定書簽。輸出項(xiàng)錯誤!未指定書簽,設(shè)計方法（算法）錯誤!未指定書簽,流程邏輯錯誤!未指定書簽。接口錯誤!未

3、指定書簽。存儲分配錯誤!未指定書簽。注釋設(shè)計錯誤!未指定書簽，限制條件錯誤!未指定書簽。測試計劃錯誤!未指定書簽。尚未解決的問題錯誤味指定書簽。硬件設(shè)計說明錯誤!未指定書簽。模塊（標(biāo)識符）錯誤!未指定書簽。模塊（標(biāo)識符）錯誤味指定書簽。系統(tǒng)出錯處理設(shè)計錯誤!未指定書簽。出借信息和補(bǔ)救措施錯誤味指定書簽。系統(tǒng)維護(hù)設(shè)計錯誤味指定書簽。3 / 281引言1.1 編寫目的編寫此文檔的目的是進(jìn)一步定制軟件開發(fā)的細(xì)節(jié)問題，希望能使本 軟件開發(fā)工作更具體。是為使用戶、軟件開發(fā)者與分析人員對該軟件 的初始規(guī)定有一個共同的理解，它說明了本產(chǎn)品的各項(xiàng)功能需求、性 能需求和數(shù)據(jù)要求，明確標(biāo)識各功能的實(shí)現(xiàn)過程，闡述實(shí)

4、用背景與范 圍，提供客戶解決問題或達(dá)到目標(biāo)所需的條件或權(quán)能，提供一個度量 和遵循的基準(zhǔn)。1.2 背景隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，超聲波將在傳感器中的應(yīng)用越來越廣。 超聲波測距與其它非接觸式的檢測方式方法相比，如電磁的或光學(xué)的 方法它不受光線，被測對象顏色，電磁干擾等影響。有灰塵煙霧，電磁 干擾等環(huán)境有一定的適應(yīng)能力。因此在居家生活中也有廣泛應(yīng)用。特 別是應(yīng)用于嬰兒看護(hù)，當(dāng)家長里嬰兒比較遠(yuǎn)，無法照看到孩子時，如 果嬰兒離危險物品如開水壺、刀具等較近時，很容易發(fā)生事故；又因 為超聲波傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單，體積小，信號處理可靠等特點(diǎn)。因此 我組采取本課題，以超聲波測距為原理的嬰兒看護(hù)報警裝置。定義測距：測

5、量障礙物與儀器間的距離紅外掃描：通過紅外線掃描障礙物是否為人體，若是繼續(xù)執(zhí)行超聲波：超聲波是一種頻率高于赫茲的聲波，它的方向性好，穿透能 力強(qiáng)，易于獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠(yuǎn)，可用于測距、測速、 清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。1.3 參考資料宋文緒，楊帆.傳感器與檢測技術(shù).北京：高等教育出版社趙宏，黃席越，熊智華.基于的超聲波泊車防撞系統(tǒng)設(shè)計.宋文緒，楊帆.傳感器與檢測技術(shù)口.北京：高等教育出版社康華光.電子技術(shù)基礎(chǔ)數(shù)字部分（第五版）.北京：高等教育出版社王瑩.高精度超聲波測距儀的研究設(shè)計.華北電力大學(xué)碩士論文2總體設(shè)計2.1需求規(guī)定2.2.1系統(tǒng)功能利用超聲波的發(fā)射和接受，根據(jù)超聲波

6、傳播的時間來計算出傳播距離。2. 2.2系統(tǒng)性能 精度：精確到厘米 時間特性要求：時間延遲低，當(dāng)達(dá)到 可靠性強(qiáng) 靈活性：主要取決于制造晶片本身。如果機(jī)電耦合系數(shù)較低，那 么也只能擁有較低的靈敏度2 . 2.3輸入輸出要求電壓輸入3 .2.4故障處理要求當(dāng)測距出現(xiàn)問題時，一、檢查是否為紅外線檢測儀器出現(xiàn)錯誤，理論上紅外檢測儀只對人 體才開始測距二、檢查是否為超聲波發(fā)生器故障，與時維修或更換三、若實(shí)際測距與上顯示則應(yīng)該與時對進(jìn)行調(diào)試。2.2 運(yùn)行環(huán)境2.2.1 設(shè)備單片機(jī)密片電容晶振單片機(jī)插座1 / 28*萬孔板的電源座的電源線電源指示燈藍(lán)牙串口模塊蜂鳴器超聲波傳感器模塊紅外人體熱釋電傳感器模塊2

7、.2.2 支持軟件操作系統(tǒng)：軟件：、2.3 基本設(shè)計概念和處理流程系統(tǒng)上電后，首先系統(tǒng)初始化，不斷掃描按鍵，若按鍵按下，則 復(fù)位。然后控制超聲波傳感器發(fā)出超聲波，同時使定時器開始定時。 循環(huán)檢測引腳，當(dāng)為低電平時接收到回波，計算出距離后調(diào)用距離顯 示子程序，保存定時器的計數(shù)值并通過藍(lán)牙發(fā)送到安卓設(shè)備的上顯示。 若超聲波測得距離小于，則蜂鳴器開始報警，同時在手機(jī)上顯示。按 下按鍵重新開始，執(zhí)行新一次測量。由于不需輸入數(shù)據(jù)，鍵盤只設(shè)置 了個按鍵。2.4 結(jié)構(gòu)3 / 28超聲波側(cè)距藍(lán)牙發(fā)送模塊蜂鳴器測距7藍(lán)牙顯示7報警V2.6人工處理過程2.5功能需求與系統(tǒng)模塊的關(guān)系在藍(lán)牙和手機(jī)的連接上需要人工開啟

8、安卓設(shè)備的藍(lán)牙連接。2.7尚未解決的問題無法排除外界干擾因素3系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)3.1 邏輯結(jié)構(gòu)藍(lán)牙裝置超聲波發(fā)射電路原理圖等待反射回波子程序9 / 28通過藍(lán)牙將距離 傳輸安卓端.軟件程序流程圖3.2 物理結(jié)構(gòu)4接口設(shè)計4.1 用戶接口用戶通過手機(jī)下載并安裝我們編寫的軟件，并且用藍(lán)牙使設(shè)備與安卓 端相連接，在藍(lán)牙連接范圍內(nèi)就可通過手機(jī)實(shí)時看到測距儀所測得數(shù)據(jù)4.2 外部接口本系統(tǒng)圖外界通過超聲波發(fā)生接收器來測試超聲波發(fā)生器前障礙物與 設(shè)備間的距離。4.3 內(nèi)部接口內(nèi)部系統(tǒng)各個元器件通過導(dǎo)線相連接，由單片機(jī)作為核心處理器件。5運(yùn)行設(shè)計5.1 運(yùn)行模塊組合當(dāng)障礙物靠近聲波測距儀器時，通過手機(jī)上的可現(xiàn)實(shí)他

9、們之間的距離, 當(dāng)距離小于是，蜂鳴器報警。5.2 運(yùn)行控制用戶只需要自己的安卓設(shè)備通過藍(lán)牙連接上聲波測距儀器后，通過打 開我們編寫的就可以看到障礙物與聲波測距儀之間的距離了。當(dāng)需要再次 測距儀按下復(fù)位鍵即可。5.3 運(yùn)行時間系統(tǒng)每運(yùn)行一次。6軟件模塊介紹本設(shè)計采用的是模塊化的思路來進(jìn)行設(shè)計和編寫程序，程序主要由系 統(tǒng)主程序和中斷程序構(gòu)成。主程序完成單片機(jī)的初始化，超聲波的發(fā)射和 接收、計算超聲波發(fā)射點(diǎn)與障礙物之間的距離、藍(lán)牙傳輸、手機(jī)顯示。系 統(tǒng)程序設(shè)計的主要的功能是發(fā)射超聲波、接收超聲波、計算測量距離、數(shù) 據(jù)計算、藍(lán)牙傳輸。6.1 模塊描述主程序?qū)φ麄€單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行初始化后，先將超聲波的回波

10、接收標(biāo)志 位置位，并且使單片機(jī)端口輸出一個低電平用來啟動超聲波發(fā)射電路， 同時將定時器啟動，然后調(diào)用距離計算的子程序，再根據(jù)定時器記錄的 時間計算出所需要測量的距離，然后再調(diào)用顯示子程序，再將測出的距 離送到數(shù)碼管顯示。最后主程序通過對回波信號的接收，完成后續(xù)的工 作，假如標(biāo)志位清零則說明接收到了回波信號，那么主程序就返回到初 始端重新將回波接收標(biāo)志位置位并且在單片機(jī)端口上發(fā)送低電平到超 聲波發(fā)射電路，就這樣，連續(xù)不斷地運(yùn)行，循環(huán)不斷地工作用來實(shí)現(xiàn)測 距。在進(jìn)行超聲波測距時，實(shí)際上測距就是記錄從超聲波發(fā)射電路發(fā)射 超聲波信號開始到接收到信號的聲波的往返時間差，然后通過數(shù)據(jù)計 算出距離，對于回波

11、信號需要進(jìn)行檢測的有效信號是反射物體反射的 回波信號，所以要盡量避免在檢測時候檢測到余波信號。余波就是在 發(fā)射超聲波時超聲波信號直接到達(dá)接受探頭的波信號，同時余波信號 也是超聲波測量時存在測量盲區(qū)的最主要的原因。6.2 功能超聲波測距儀通過發(fā)射具有特征頻率的超聲波對被攝目標(biāo)的探測， 通過發(fā)射出特征頻率的超聲波和反射回接收到特征頻率的超聲波所用 的時間，換算出距離，并將測得的距離數(shù)據(jù)通過藍(lán)牙模塊傳輸?shù)绞謾C(jī),并進(jìn)行顯示。6.3 性能、超聲波測距儀的硬件結(jié)構(gòu)電路能夠正常工作，采用單片機(jī)最小系統(tǒng)進(jìn) 行設(shè)計，設(shè)計合理，實(shí)時性良好。、設(shè)計的電路進(jìn)行分析能夠產(chǎn)生超聲波，實(shí)現(xiàn)了超聲波的發(fā)送與接收， 從而實(shí)現(xiàn)利

12、用超聲波方法測量物體間的距離。、加裝了紅外熱釋電傳感器，可以準(zhǔn)確檢測到人，并與時報警，可用于 汽車倒車裝置。、通過藍(lán)牙模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，利用手機(jī)接收數(shù)據(jù)并以數(shù)字的形式顯示 測量距離。6.4 輸入項(xiàng)傳感器在穩(wěn)態(tài)信號作用下，其輸出一輸入關(guān)系稱為靜態(tài)特性。衡量 傳感器靜態(tài)特性的重要指標(biāo)是線性度、靈敏度、遲滯和重復(fù)性。傳感 器的動態(tài)特性是指傳感器對激勵（輸入）的響應(yīng)（輸出）特性。一個動態(tài)特性好的傳感器，其輸出隨時間變化的規(guī)律，將能同時再 現(xiàn)輸入隨時間變化的規(guī)律（變化曲線），即具有相同的時間函數(shù)。但實(shí) 際上除了具有理想的比例特性的環(huán)節(jié)外，輸出信號將不會與輸入信號 具有完全相同的時間函數(shù)，這種輸出與輸入間

13、的差異就是所謂的動態(tài) 誤差。6.5 輸出項(xiàng)根據(jù)公式（*川，輸入與輸出呈線性關(guān)系，取決于超聲波發(fā)射和接收 所用的時間，時間的長短從而體現(xiàn)出距離的遠(yuǎn)近。傳感器的線性度：通常情況下，傳感器的實(shí)際靜態(tài)特性輸出是條曲 線而非直線。在實(shí)際工作中，為使儀表具有均勻刻度的讀數(shù)，常用一 條擬合直線近似地代表實(shí)際的特性曲線、線性度（非線性誤差）就是 這個近似程度的一個性能指標(biāo)。6. 6設(shè)計方法（算法）超聲波接收電路在接收到超聲波回波后，通過超聲波集成模塊電路進(jìn)行檢波整形比較，并向單片機(jī)發(fā)出有效信號，單片機(jī)通過外部中斷 的改變記錄回波信號的到達(dá)時間，中斷發(fā)生之后就是表示已經(jīng)接收到 了回波信號，這個時候停止計時，并且

14、讀取計數(shù)器中的數(shù)值，這個數(shù) 值就是需要進(jìn)行測量的時間差的數(shù)據(jù)。程序中對測距距離的計算方法是按(*)()進(jìn)行計算的，其中，為計數(shù) 器的值，聲速的值取為。6.7 流程邏輯收到回波，中斷停止計算測量距離藍(lán)牙傳輸，顯示數(shù)據(jù)延時6.8 接口負(fù)責(zé)計算超聲波發(fā)射點(diǎn)與障礙物之間的距離是的中斷程序。根據(jù)前面的 對超聲接收電路的分析，在超聲波集成模塊接收到超聲波回波信號后，超 聲波接收電路就會產(chǎn)生一個低電平送至單片機(jī)的引腳，使系統(tǒng)中斷，則系 統(tǒng)轉(zhuǎn)入中斷處理程序。進(jìn)入中斷處理后，定時器和外部中斷就立即被關(guān)閉, 同時讀取時間值，并給回波接收標(biāo)志位清零即成功接收到回波信號。另外, 紅外熱釋電傳感器，接蜂鳴器，接藍(lán)牙傳輸

15、模塊。6.9 存儲分配、靜態(tài)分配：編譯器在處理程序源代碼時分配。從靜態(tài)存儲區(qū)域分配。內(nèi)存在程序編譯的時候就巳經(jīng)分配好，這塊內(nèi)存在程序的整個 運(yùn)行期間都 存在。程序中定義了全局變量，變量。、在棧上創(chuàng)建：在執(zhí)行函數(shù)時，函數(shù)內(nèi)局部變量的存儲單元都可以在棧上 創(chuàng)建，函數(shù)執(zhí)行結(jié)束時這些存儲單元自動被釋放。棧內(nèi)存分配運(yùn)算內(nèi)置 于處理器的指令集中，效率很高，但是分配的內(nèi)存容量有限。6.10 注釋設(shè)計、通信波特率：A AAA. 、 ,引腳定義:、蜂鳴器、紅外傳感器、0中斷用來計數(shù)器溢出，超過測距范圍中斷溢出標(biāo)志、()；()當(dāng)為零時等待開啟計數(shù)()當(dāng)為計數(shù)并等待關(guān)閉計數(shù)()計算06.11 限制條件整個系統(tǒng)的設(shè)計

16、的關(guān)鍵是對距離進(jìn)行測量的，然后通過單片機(jī)來處 理測量數(shù)據(jù)是比較容易實(shí)現(xiàn)的，能精確的實(shí)現(xiàn)測距。在測距中，各種 信號包括溫度對聲速的影響都將干擾到測距的準(zhǔn)確性，其中超聲波的 余波信號對整個設(shè)計中測距的精確度的干擾的影響比較大。超聲波接 收回路中的超聲波信號一共有兩種波信號：第一種波信號為余波信號 就是當(dāng)發(fā)射探頭發(fā)射出信號之后，超聲波接收探頭馬上就接收到的超 聲波信號，實(shí)際就是超聲波的發(fā)射信號；另一種波信號就是有效信號, 即經(jīng)過障礙物表面反射回來的超聲波回波信號，也是所需要測量的距 離數(shù)值。6.12 測試計劃給裝置外接電壓，待紅外熱釋電傳感器正常啟動，通過手機(jī)藍(lán)牙與裝 置的藍(lán)牙模塊正常連接，人站在裝

17、置的超聲波測距儀面前，通過控制人與 裝置的距離來測得數(shù)據(jù)。輸入數(shù)據(jù):、手機(jī)顯示預(yù)期結(jié)果:、(報警)分工:、黃凱負(fù)責(zé)站在不同位置使超聲波其進(jìn)行測量；、張?zhí)燔酢⒃┧韶?fù)責(zé)記錄數(shù)據(jù)；、葉果豐負(fù)責(zé)裝置硬件調(diào)試；、趙鵬負(fù)責(zé)藍(lán)牙模塊傳輸；、王心瑩負(fù)責(zé)紅外人體熱釋電傳感器模塊、超聲波傳感器模塊 調(diào)試。6.13 尚未解決的問題1、不同障礙物表面材料的不同介質(zhì)引起的誤差：因?yàn)楸砻娲植诘恼系K 物介質(zhì)要比光滑介質(zhì)的測量結(jié)果要差，如果障礙物的發(fā)射面比較粗 糙會引起發(fā)射信號散射開那么回波信號就會減弱，這樣會導(dǎo)致測量 結(jié)果的誤差增大。2、余波信號的影響：在測量時有一部分的聲波是從發(fā)射探頭直接轉(zhuǎn)收 到接收探頭的，這部分聲波

18、即是余波信號，這種余波對測量的干擾 是挺大的。但是這種干擾能夠通過別的方法進(jìn)行處理，比如軟件算 法的方法去消除直達(dá)波的干擾。當(dāng)芯片收到信號波時自動判定收到 的超聲波信號是發(fā)射的聲波衍射而返回來的信號時就會自動忽略 掉，繼續(xù)去等待檢測在這個工作周期內(nèi)是否有有效反射波反射回來, 如果有就進(jìn)行處理，沒有就進(jìn)行新的一次測量。3、超聲波模塊的感應(yīng)角的影響：兩個超聲波探頭即發(fā)射探頭和接收探 頭和障礙物之間存在一個幾何角度，反射波入射到探頭存在一定的 角度，當(dāng)這個角度過大時，這就會造成測量較大的誤差，或者說根 本接收不到回波信號。特別是在障礙物的距離較小的時候這個誤差 就成為了距離測量的主要誤差的原因，但是

19、這種誤差是可以盡量減 小的，利用發(fā)射能力強(qiáng)、散射小的探頭，或者多用幾個探頭。7硬件設(shè)計說明7.1模塊（標(biāo)識符）超聲波測距時需要測的是從發(fā)射開始到接收到回波信號的這段時 間里的聲波往返的時間差，由于需要對接收到的回波信號進(jìn)行檢測， 而檢測的有效信號為反射的回波信號，所以應(yīng)該要盡量避免檢測到余 波信號而超聲波檢測中最小測量盲區(qū)存在的主要原因也是因?yàn)橛嗖ǜ?擾的緣故。因?yàn)槌暡y距所能測的距離的大小與傳感器的驅(qū)動功率、 測量方法有很大關(guān)系，而從理論上來講，本設(shè)計系統(tǒng)采用的超聲波模 塊測距時存在的盲區(qū)大約為左右，而且本設(shè)計理論上的測量距離范圍 為，測量的誤差比較小，測量顯示值穩(wěn)定，能滿足設(shè)計要求。7.

20、 2模塊（標(biāo)識符）目前市場上主流的藍(lán)牙為的藍(lán)牙模塊，同時市場上基于安卓系統(tǒng)的 藍(lán)牙手機(jī)也均采用藍(lán)牙作為藍(lán)牙通信設(shè)備，目前只有蘋果操作系統(tǒng)的手機(jī)和個別的高端手機(jī)上面采用藍(lán)牙的藍(lán)牙接口，考慮到通用性和兼 容性，系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)的藍(lán)牙模塊作為系統(tǒng)藍(lán)牙的設(shè)計方案。采用藍(lán)牙模塊，藍(lán)牙模塊是一款高性能的藍(lán)牙主從一體串口通信模 塊，它可以和多種帶藍(lán)牙功能的電腦、手機(jī)、等智能終端進(jìn)行配對， 該模塊支持非常寬的波特率范圍：，并且可兼容和單片機(jī)系統(tǒng)，使用方 便連接靈活具有較高的性價比，同時為工業(yè)級產(chǎn)品，性能穩(wěn)定、可靠 性較高。8系統(tǒng)出錯處理設(shè)計8.1出錯信息和補(bǔ)救措施一、電路板實(shí)物做完以后，接下來的工作就是調(diào)試。這是

21、理論指導(dǎo)實(shí)踐 最重要的一步。調(diào)試工作需要很好的耐心。所以在調(diào)試過程中必須保持 冷靜的頭腦，較強(qiáng)的電路分析能力。一個系統(tǒng)的調(diào)試需要軟硬件結(jié)合調(diào) 試。在軟硬件結(jié)合調(diào)試的過程中應(yīng)注意以下問題：、首先先不要插芯片，要先測量一下各點(diǎn)的電壓，尤其是單片機(jī)工作電壓，藍(lán)牙模塊電路工作電壓，在保證模塊工作電壓正常的前提下再安插主要先芯片，不然會燒壞芯片或者模塊造成不可挽回的損失；、在手工焊接調(diào)試時還出現(xiàn)了口忘記接上拉電阻造成系統(tǒng)顯示器工作不正常。、系統(tǒng)工作之前首先要對藍(lán)牙模塊進(jìn)行測試，保證藍(lán)牙模塊能夠?qū)崿F(xiàn)正常的指令收發(fā)功能。二、元件在安裝時，注意事項(xiàng)如下：、為避免因元器件發(fā)熱而減弱銅箔對基板的附著力，并防止元器

22、件的 裸露銅盤與導(dǎo)線短路，安裝時元器件之間間距要保持。、裝配時，應(yīng)該先安裝那些需要機(jī)械固定元器件，在此裝置中如穩(wěn)壓 管、中心芯片插座。、各種元器件的安裝，應(yīng)該使它們的標(biāo)記（用色碼或字符標(biāo)注的數(shù)值，精 度等）朝上面或易于是辨認(rèn)的方向，并注意標(biāo)記的讀書方向一致（從 左到右或從上到下）。三、元件在焊接時，應(yīng)注意以下幾個方面：在元器件焊接之前應(yīng)該先用紗布將元器件的引腳打磨一遍，這樣可以 將元件引腳氧化的部分去除掉，以便于焊接；在焊接過程中還要注意焊錫 的量要得當(dāng)，過多可能造成電路短路，過少有可能造成虛焊；元器件焊完 后，給發(fā)熱量大的元器件裝上散熱片，這用有利于散熱增加系統(tǒng)的穩(wěn)定； 最后可以在板子的四個

23、角上安裝四個銅柱，一方面可以增加整個結(jié)構(gòu)的美 觀，另一方面也可以使避免電路板放在導(dǎo)電體上發(fā)生短路的危險。通過以上步驟，一個完整的電路硬件部分就制作完成了，這時可以再 檢查一下是否有元器件漏焊、焊錯的情況，以確保電路的正確。8. 2系統(tǒng)維護(hù)設(shè)計由于本設(shè)計使用的是安卓手機(jī)，首先安裝藍(lán)牙傳輸軟件。手機(jī)與藍(lán)牙芯片連接上的使用條件是：、支持硬件版本的藍(lán)牙為的。、安卓的手機(jī)則需要將系統(tǒng)升級至以上。、給模塊供電的時候，串口、和需要與電腦的口相連接（需轉(zhuǎn)換）。手機(jī)部分的詳細(xì)操作：1、打開藍(lán)牙后，搜索設(shè)備名稱，點(diǎn)擊連接。15 / 28、當(dāng)單片機(jī)芯片下載好程序后，上電等待。打開手機(jī)藍(lán)牙與軟件，輸 入密碼，連接成功

24、材料明細(xì)表與整件明細(xì)表序號幅面代 號名 稱裝入總 數(shù) 量備注更 改代號數(shù)量單片機(jī)電解電容色環(huán)電阻色環(huán)電阻瓷片電容、晶振單片機(jī)插座*萬孔板排針自復(fù)位按鍵的電源座的電源線電源指示燈焊接跳線排阻藍(lán)牙串口模塊蜂鳴器超聲波傳感器 模塊紅外人體熱釋 電傳感器模塊驅(qū)動三極管與蜂鳴器相連接導(dǎo)線媒體總 號舊底圖總 號除數(shù)量更改單 號簽名日期底圖總 號擬制張?zhí)燔?、?雪松超聲波測距儀元器件明細(xì)表審核葉果豐日期簽 名等 級標(biāo)記第張共張標(biāo)準(zhǔn) 化批準(zhǔn)格式0描圖幅面序 號幅 面代號名 稱裝入總 數(shù) 量備 注3代 號數(shù) 量文件川產(chǎn)品標(biāo)準(zhǔn)電原理圖裝配圖調(diào)試說明書裝箱明細(xì)表元器件明細(xì)表整件塑料機(jī)箱（機(jī)殼上蓋、座）*萬孔板（主板

25、）藍(lán)牙串口模塊超聲波傳感器 模塊紅外人體熱釋 電傳感器模塊媒體總 號舊底圖總 號標(biāo)記數(shù)量更改單 號簽 名日 期底圖總 號擬制張?zhí)燔酢⒃?雪松-超聲波測距儀整件明細(xì)表審核葉果豐H 期簽 名等 級標(biāo) 記第張共張標(biāo)準(zhǔn) 化批準(zhǔn)格式（）描圖幅面組裝測試計劃系統(tǒng)說明主程序?qū)φ麄€單片機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行初始化后，先將超聲波的回波接 收標(biāo)志位置位并且使單片機(jī)端口輸出一個低電平用來啟動超聲波 發(fā)射電路，同時將定時器啟動，然后調(diào)用距離計算的子程序，再根 據(jù)定時器記錄的時間計算出所需要測量的距離，然后再調(diào)用顯示子 程序，再將測出的距離送到數(shù)碼管顯示。最后主程序通過對回波信 號的接收，完成后續(xù)的工作，假如標(biāo)志位清零則說明接收到

26、了回波 信號，那么主程序就返回到初始端重新將回波接收標(biāo)志位置位并且 在單片機(jī)的端口上發(fā)送低電平到超聲波發(fā)射電路，就這樣，連續(xù)不 斷地運(yùn)行，循環(huán)不斷地工作用來實(shí)現(xiàn)測距。測試內(nèi)容測距儀能測的范圍為，測距儀最大誤差不超過。系統(tǒng)調(diào)試完后應(yīng) 對測量誤差和重復(fù)一致性進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)分析，不斷優(yōu)化系統(tǒng)使其達(dá)到 實(shí)際使用的測量要求。由于條件有限，我們忽略溫度的影響，不進(jìn)行 溫度補(bǔ)償，聲速選取。在進(jìn)行超聲波測距時，實(shí)際上測距就是記錄從超聲波發(fā)射電路發(fā)射 超聲波信號開始到接收到信號的聲波的往返時間差，然后通過數(shù)據(jù)計 算出距離，對于回波信號需要進(jìn)行檢測的有效信號是反射物體反射的 回波信號，所以要盡量避免在檢測時候檢測到

27、余波信號。余波就是在 發(fā)射超聲波時超聲波信號直接到達(dá)接受探頭的波信號，同時余波信號 也是超聲波測量時存在測量盲區(qū)的最主要的原因。測試規(guī)劃進(jìn)度安排發(fā)射器發(fā)出的超聲波以速度U在空氣中傳播，在到達(dá)被測物體時被 反射返回，由接收器接收，其往返時間為，由即可算出被測物體的距 離。由于超聲波也是一種聲波，其聲速與溫度有關(guān)，下表列出了幾種 不同溫度下的聲速。在使用時，如果溫度變化不大，則可認(rèn)為聲速是基本不變的。如果測距精度要求很高，則應(yīng)通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右?校正。表超聲波波速與溫度的關(guān)系表溫度（）聲速（/）測試資料系統(tǒng)設(shè)計原理圖、藍(lán)牙傳輸模塊基礎(chǔ)教程、超聲波感應(yīng)設(shè)計手冊、紅 外人體熱釋電傳感器設(shè)計手冊、程序設(shè)計大全測試設(shè)計說明控制給裝置外接電壓，待紅外熱釋電傳感器正常啟動，通過手機(jī)藍(lán)牙與裝 置的藍(lán)牙模塊正常連接，人站在裝置的超聲波測距儀面前，通過控制人與 裝置的距離來測得數(shù)據(jù)。輸入分別控制人與裝置的距離來測出數(shù)據(jù)，裝置測量兩米之內(nèi)有效，且之 內(nèi)報警，因此我們令人分別距裝置，測出了三組不同數(shù)據(jù)。輸出由于