基于Arduino的超声波定位研究的设计
摘要
本文介绍了一种采用脉冲回波方式基于 nRF24L01+与 Arduino 的超声波定位系统。该体系充分使用Arduino平台的软件资源,自动达成超声波的放射与接收掌管。该系统由式操作充分考虑环境温度对超声波传播速度的影响，并且可以在超声波发射器和具有一个支撑点的超声波之间的对象的范围为计算，能耗是缓慢的，远传输范围等等。因此，利用传感器和技能测距程序自动控制技能组合的，超声波测距是目前应用最广泛的之一，它被广泛地在防盗系统中使用，倒车雷达，水位估算，建筑工地和一个小工业用地。的详细设计通过的原则和超声波传感器的特征，超声波距离测量原理的分析，指出设计的思想测距系统和需要考虑，结合无线数据传输模块的nRF24L01 +用于无线传输的问题测距系统。在实用性，可靠性和可扩展性，可以很好满足人民群众的实际要求。该系统电路设计合理，工作稳定，性能良好，测试速度快，操作简单，方便远程到达，而且在估计精度方面能达到实用水平要求的工业。
【关键词】:超声波，测距，定位，精度，无线通讯，nRF24L01， Arduino
Abstract
This paper introduces an ultrasonic distance measurement system based on nRF24L01+ and Arduino by using pulse echo mode. The system fully uses the Arduino platform of software resources, automatic ultrasonic radiation and receiving control. The system operated by the fully consider the influence of environmental temperature on ultrasonic velocity, and can be in ultrasonic transmitter and objects between a support point of ultrasonic range for calculation, energy consumption is slow, far transmission range and so on. Therefore, the use of sensor and skills ranging procedure automatic control combination of skills, ultrasonic ranging is one of the most widely used, it is widely in the anti-theft system use, reversing radar, estimate the water level, construction sites and a small industrial. Through the detailed design and the principle of the ultrasonic sensor, ultrasonic distance measurement principle analysis, pointed out that the design idea of ranging system and need to be considered, combined with wireless data transmission module nRF24L01 + problems ranging system for wireless transmission. In practicality, reliability and scalability, can be very good to meet the actual requirements of the masses. The system has reasonable design, stable operation, good performance, fast test speed, simple operation and convenient remote arrival.
【Key words】: ultrasonic, ranging, positioning, precision, wireless communication, nRF24L01, Arduino
目 录
第一章 绪论 1
1.1 目的和意义 1
1.2 发展和现状 1
1.3本文的方法和结构 2
第二章 超声波定位方法的介绍 4
2.1超声波及超声波传感器 4
2.1.1 超声波 4
2.1.2超声波传感器 4
2.1.3超声波性能以及特点 5
2.1.4 超声波传感器性能指标 6
2.2超声波测距原理 7
2.3超声波的定位原理 7
2.4超声波测距误差分析 9
第三章 硬件的实现 10
3.1基本框架 10
3.2接收节点介绍 11
3.2.1 Arduino 11
3.2.2 nRf24L01 12
3.2.3接收模块 14
3.3发射节点介绍 14
3.3.1 DHT22 14
3.3.2 HC-05 15
3.3.3发射模块 16
第四章 超声波定位系统软件设计 17
4.1 无线发送模式流程 17
4.2 无线接收模式流程 18
4.3声波发射端控制程序流程 20
4.4超声波接收端控制程序流程 21
第五章 实验结果 22
5.1 实验结果与心得 22
第六章 总结 22
致谢 23
参考文献 24
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