Курсовая работа: Проектирование ультразвукового парктроника на базе микроконтроллера AVR

Задание

Тема курсового проекта: Проектирование ультразвукового парктроника на базе микроконтроллера AVR

В пояснительной записке курсовой работы должны быть разработаны и изложены:

1. Введение (назначение и состав устройства, область применения).
2. Разработка структурной схемы с учётом параметров (пояснить назначение всех составляющих схемы).
3. Определение элементной базы для построения схемы.
4. Разработка принципиальной схемы устройства в соответствии со структурной схемой (пояснить назначение всех радиоэлементов схемы и прохождение сигналов).
5. Разработка и описание алгоритма работы устройства (программы)
6. Тестирование функционала устройства
7. Охрана труда и техника безопасности при разработке и эксплуатации радиоустройства
8. Заключение (подведение итогов о проделанной работе)
9. Использованная литература
10. Приложения

Графическая часть курсового проекта содержит:

1. Структурная схема устройства
2. Принципиальная электрическая схема устройства
3. Блок схема алгоритма работы программы
4. Упрощенная блок-схема микроконтроллера

Дата выдачи задания:

Срок окончания проекта:

Содержание

Введение. 6

Раздел 1. Общая часть. 9

1.1.Разработка структурной схемы аппаратной части и описание принципа работы устройства. 9

1.2.Описание элементной базы устройства. 11

1.3.Технические параметры устройства. 18

1.4.Разработка блок-схемы алгоритма работы программы.. 18

Раздел 2. Технологическая часть. 21

2.1. Разработка принципиальной схемы в системе автоматизированного проектирования. 21

2.2. Разработка формы и топологии печатной платы.. 24

2.3. Разработка программного кода. 25

2.4. Тестирование функционала устройства. 27

2.5. Охрана труда и техника безопасности. 28

Заключение. 31

Список литературы.. 32

Приложения. 33

Введение

Ультразвуковой дальномер – это устройство определяющее расстояние до объектов. Он генерирует звуковые импульсы на частоте 40 кГц и анализирует эхо-сигнал. По времени распространения звуковой волны туда и обратно можно однозначно определить расстояние до объекта.

В отличие от инфракрасных дальномеров, на показания ультразвукового дальномера не влияют засветки от солнца или цвет объекта. Даже прозрачная поверхность будет для него препятствием. Но могут возникнуть трудности с определением расстояния до пушистых или очень тонких предметов.

Ультразвуковой дальномер применяется в различных сферах. Например, они применяются:

1.В качестве автомобильного парктроника;

2.В различных строительных организациях;

3.В быту (к примеру, при ремонте квартиры необходимо замерить расстояние до стены и т.д.)

В данном курсовом проекте ультразвуковой дальномер используется в качестве автомобильного парктроника.

Парктроник – представляет собой ультразвуковое устройство, облегчающее парковку автомобиля. Данное устройство обнаруживает препятствия, возникающие вблизи заднего бампера автомобиля при движении назад (в некоторых автомобилях устройство устанавливают так же и на передний бампер).

Система работает по принципу эхолота: датчик генерирует ультразвуковой (порядка 40кГц) импульс, а затем воспринимает отражённый окружающими объектами сигнал. Электронный блок измеряет время, прошедшее между излучением и приёмом отражённого сигнала, и, принимая скорость звука в воздухе за константу, вычисляет расстояние до объекта. Таким образом, поочерёдно опрашиваются несколько датчиков, на основании полученных сведений выводится информация на устройство индикации и, при необходимости, подаются предупреждающие сигналы с использованием устройства звукового оповещения.

Система парктроников позволяет водителю избежать столкновений с препятствиями, что значительно повышает уровень безопасности и уменьшает риск повреждения автомобиля. Учитывая растущую популярность автомобилей и увеличение плотности дорожного движения, необходимость в таких системах становится все более очевидной.

Задачами курсового проекта являются:

1.Исследование принципов работы ультразвуковых датчиков.

2.Разработка схемы и программного обеспечения для микроконтроллера AVR.

3.Создание прототипа ультразвукового парктроника с выводом информации на дисплей или звуковым сигналом.

Для достижения поставленных задач автор намерен использовать последовательный подход: сначала будет проведен анализ существующих решений и технологий, затем разработана схема устройства и написана программа для микроконтроллера, которая будет обрабатывать данные от датчиков и выводить результаты. На заключительном этапе будет осуществлено тестирование созданного прототипа в реальных условиях, что позволит оценить его эффективность и выявить возможные недостатки.

Таким образом, данный курсовой проект не только позволит углубить знания в области электроники и программирования, но и создаст практическое решение для повышения безопасности парковки автомобилей.