1. 研究目的与意义
人体身高距离是在不同的场合和控制中需要检测的一个参数,测距成为数据采集中要解决的一个问题。目前的非接触式测距仪常采用超声波、激光、雷达、红外线等,但雷达激光测距仪造价偏高,而红外线测距仪距离太短,不利于普遍应用,在某些领域有其局限性,相比之下,超声波测距仪有明显突出的优点,因此超声波方法作为非接触式检测和识别的手段,已越来越引起人们的重视。超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制。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,因而超声波经常用于距离的测量,况且它适合与高温,高粉尘,高湿度和高强电磁干扰等恶劣环境下工作。其用途极度广泛,例如:测绘地形图,建造房屋、桥梁、道路、开挖矿山、油井等。展望未来,超声波测身高作为一种非常重要的有用的工具在各方面都有很大的发展空间,它可以比传统的手动式测身高更快捷准确,并且将朝着更高定位更高精度的方向发展,以满足日益发展需求。
2. 国内外研究现状分析
随着电子技术的飞速发展,半导体元件逐渐代替了电子管器件,更有利于无损检测技术的推广普及。如罗马尼亚N2701型超声波测试仪,是有晶体管分立元件组成,具有波形和数码显示,重约10kg。七十年代,英国CN.S公司推出仅有3.5kg重的便携式超声仪。1978年10月,中国建筑科学院研制出JC-2型便携式超声波测距仪,该仪器采用TTL线路,数码显示,仪器重约5kg。同期研制出的超声波检测仪还有SC-2型,CTS-25型,SYC-2型超声波检测仪,从此我国有了自己生产的超声波仪器。超声波仪器研制呈现一派繁荣景象。其中,煤炭科学研究院研制的Z000A型超声分析检测仪,是一种内带微处理器的智能化测量仪器,全部操作在微处理器的控制管理下,所有测量值,处理结果,状态信息都在显像管中显示出来,并且可以打印。其波形和数字都比较清晰稳定,操作简单,可靠性强,具有断电储存功能,与国内同类产品相比,设计新颖合理,功能齐全,在仪器设计上有重大突破和创新,达到国际先进水平。
3. 研究的基本内容与计划
设计主要内容:设计一个利用超声波测量人体身高的测量仪。要求能显示、存储测量数据。也可以查询,并能通过无线方式传输给电脑。测量距离0.5~2.5米。这一测量仪方便、实用。要求设计系统的原理图,包括超声波的收发、数据的处理和单片机的软件设计,计算和显示测量结果。要求制作单片机的数据处理和显示电路,留有通讯接口。基本完成测量和显示的电路的制作和调试,完成设计说明书。
设计计划:
1.准备阶段(2.17-2.23开学第一周):收集关于超声波侧距离的原理的相关资料,对超声波测身高有一个大体了解并准备开题答辩。
4. 研究创新点
超声波测身高仪测量准确、功耗低、成本低,并且更趋向小型化和智能化,逐步实现了高精确度、高可靠性、安全性和多功能化。
