Разработка ультразвукового измерителя расстояния на базе микроконтроллера

Работа посвящена разработке цифрового устройства для определения расстояния. В основе метода лежит ультразвуковой эффект с микропроцессорной обработкой данных.
В работе представлены теоретический обзор, обзор приборов-аналогов, проектирование функциональной блок-схемы, проектирование принципиальной блок-схемы с подробным описанием блоков, разработка программного обеспечения для микроконтроллеров, разделы экономики, охраны труда и гражданской обороны.

Введение
1. Средства измерения расстояния 6
1.1 Методы измерения расстояния 6
1.1.1 Отражение и преломление УЗ-волн на границе раздела сред 6
1.1.2 Электрооптический способ 9
1.1.2.1 Интерферометр со счетом полос на основе квадратурных сигналов 10
1.1.2.2 Интерферометр со счетом полос на основе частотной модуляции 13
1.2 Ультразвуковой метод измерения расстояния 17
1.3 Цифровая обработка результатов ультразвукового измерения расстояния 19
1.3.1 Аналого-цифровой преобразователь вилкинсоновского типа 20
1.3.2 Аналого-цифровой преобразователь поразрядного взвешивания Successive approximation ADC (Fixed Dead Time ADC) 22
1.4 Обзор приборов аналогов 26
1.5 Использование ультразвуковых дальномеров в охранных системах 32
2. Разработка цифрового ультразвукового дальномера 38
2.1 Технические требования к прибору 38
2.2 Разработка функциональной схемы 38
2.3 Разработка принципиальной схемы 40
2.3.1 Блок питания 40
2.3.2 Блок передатчика 42
2.3.3 Блок приемник 44
2.3.4 Блок индикации 45
2.3.5 Блок цифрового управления 50
3. Разработка программного обеспечения для МК 51
3.1 Основная программа 53
3.1.1 Подпрограмма передачи 55
3.1.2 Подпрограмма ожидания 57
3.1.3 Подпрограмма приема 57
3.1.4 Подпрограмма вычисления 60
4. Технико-экономическое обоснование 61
5. Охрана труда и окружающей среды 105
6. Гражданская оборона 124

1. Общие сведения об ультразвуке. http://www.cultinfo.ru/fulltext/1/001/008/114/006.htm
2. Б. А. Аграната Ультразвуковая технология. М.: «Металлургия», 1974
3. Д.М. Алексеева, И.Б. Найденова. Маленькая Энциклопедия. 1987
4. И.П. Голямина. Ультразвук. 1979
5. Схем.
Http://Ultrasonik.com
6. Описание микроконтроллера Attini2313A.
http://www.atmel.com/dyn/resources/prod_documents/doc2543.PDF
7. Приборы аналоги.
http://www.klondayk.com.ua/ru/products/details/uljtrazvukovoj_daljnomer_Skil_0520AA/index.html
http://www.comfortshop.com.ua/product/1244/index.html
8. Теория работы ультразвуковых дальномеров.
http://revolution.allbest.ru/programming/00030957_0.html
9. Работа АЦП.
http://nuclphys.sinp.msu.ru/electronics/adc.htm
10. А.С. Партинов, В.Г. Борисов. Введение в цифровую технику. Москва «Радио и связь», 1987
11. Рудьльф Ф. Граф. «Энциклопедия электрических цепей»
12. Методы измерения расстояния.
http://www.bestreferat.ru/referat-26407.
13. Способ измерения уровня жидких сред и устройство для его реализации.
http://ru-patent.info/21/10-14/2112932.html
14. Работа лазерных и ультразвуковых дальномеров.
http://www.kosmodrom.com.ua/data/nivelir/nivelir.php