论文超声波测距系统串口通信测距模块设计，本文是超声波测距方面硕士论文开题报告范文跟串口通信和测距和超声波类毕业论文格式范文.
【摘 要】 人们广泛使用低成本、结构简单的超声波技术,目前,人们针对超声波收发器无线电波定位系统,设计串行输出通信模块.在文中,介绍通信模块的工作程序和硬件电路,以及应用SPComm 串口控件在Delphi集成环境下开发的上位机软件.用以实现PIC 单片机与上位机的串行通信,从而通过上位机软件处理与显示所采集到的数据.实验表明,该模块结构简单,应用范围广,性能稳定,可用于多机器鱼仿真系统等.
【关键词】 Delphi 集成环境 串行通信 超声波定位 ZigBee
超声波定位系统通过无线电通信模块ZigBee 进行运转,能够满足小型移动机器人对于定位系统的便携性、定向性的要求.由于该无线通信模块的精准度高,设计制造成本低,安装和维修相对简便,对被测对象的颜色抗干扰能力强,因此采用ZigBee 无线电通信模块的超声波定位系统具有巨大的应用潜力.本文基于配置了超声波定位系统的机器仿生鱼,对超声波定位系统的串行通信模块进行分析与设计.
一、串行通信模块的实现
1.1 模块硬件
超声波定位系统利用ZigBee 无线网络为传输媒介,将采集得到的数据上传至PIC 单片机,然后经过PIC 单片机对数据的处理,最后经过串口将处理后的数据上传至上位机.考虑到PIC 单片机信号电平和上位机的串口电平两者的电气规范不匹配,所以通过MAX3232 电平转换芯片将两者电平转换,使之电气规范达到一致.上位机的标准配置就是串口,为了保证系统整体的简单稳定可靠,在串行通信时不应额外增加上位机的硬件设备,避免系统设备配置的冗余,具体系统配置如图1 所示.
1.2 上位机软件的设计
1.2.1Delphi 概述
Delphi 作为一种可视化的快速应用开发工具,其功能很强大,具有操作简单、执行代码速度高等特点.一般通过MSComm 控件和SPComm 控件,或者利用API 函数等实现利用Delphi 的串口通信,另外,通过调用其他串口通信程序的形式也可实现运用Delphi 的串口通信.SPComm 控件作为一种串口通信开发控件被广泛应用于Delphi 软件的开发,该类控件的很多属性和事件均与串口通信高度关联,因此而支持对于串口的许多种操作,并且还具有支持多线程等优势,可以运用于C++Builder、Delphi 等许多类开发工具的条件下,而且简便灵活.由于SPComm 串口通信控件拥有支持多线程的特点,所以数据的接收和发送可以分别单独的在两个不同的线程内实现.OnReceiveData 事件由接收线程在接收到相应数据时触发,等待发送的数据则通过WiiteComm-Data 函数录入到输出缓冲器中,然后数据的发送任务则由发送线程通过后台运作完成.在数据接收或发送之前,需要用StartComm 方法启动串口,以完成串口的初始化.程序的正常退出应当采用StopComm 方法执行.本文在对上机软件的设计中,主要通过利用OnReceive-Data 事件和对OnReceive-Data 事件的相关处理,从而达到串口数据采集的目的.
1.2.2 上位机软件概述
利用Delphi 对上位机软件进行编写,因其具备接收数据和数据处理的功能,可以利用对数据的相关计算和处理,在可视界面上显示机器鱼的实时深度、角度、空间位置坐标、温度等数据信息.快速应用开发工具Delphi 中原有的Tchart控件可以实现上位机软件的图表显示的功能.
1.2.3 上位机软件代码编写
（1）初始化代码编写
Procedure T Form1.Form Create C (Sender：T Object)
// 建立窗体时即打开串口
var
begin
Chart1.Series[1].addxy(0,0);
End;
（2）串口数据接收和处理代码编写
Procedure T Form1. Comm1 ReceiveData (Sender：TObject；Buffer：Pointer；BufferLength：Word)；
var
reeStr：string;
i：integer
begin
Set Length (recStr,Buffer Length);
Move (Buffer,P Char (recStr),Buffer Length)
// 因为文章篇幅的限制,仅具体提供对“机器鱼1”的温度、角度两组数据的处理过程的设计描述,其他相关数据同该编写思路.
memo1.lines.add (´@@@@) ; //fish1temp, direction
TEM1：等于 (ord (pchar (recstr) [9] )*1.25—50)
// 在缓冲区中温度和角度原始数据的处理
DR1:等于(ord (pchar(recstr)[7])*256+ord(pchar(recstr)[8])) / 100;
edit3.Text等于Format float(´00´,DR1)+´.´
edit2.Text等于Format float (´00´,TEM1)+´℃ ´
// 输出并显示稳定和角度数据
（3）绘制图表的代码
// 实时坐标点绘制
Chart1.Series[1].delete(0); // 清除前一个坐标点
Chart1.Series[1].addxy(X1, Y1) // 绘制新的坐标点
1.2.4 输出运行结果
上位机软件数据显示界面如图2 所示,机器鱼1 和2 的温度、位置等信息在软件显示界面的左侧,界面右侧则显示软件接收的全部数据和处理后的输出结果.
二、结束语
本文对超声波定位系统串行通信模块进行了详细的分析和讨论,着重对Delphi 环境下结合SPComm 控件开发上位机软件进行了设计探讨.理论上该类串行通信模块的结构简单,运行稳定,易于维护和升级,并且该软件的制作设计所需时间短,制作成本低等优势.在设计的仿生机器鱼的实践试验中,超声波定位系统串行通信模块性能表现良好,其通信的稳定性基本达到要求.另外,因为此类上位机软件是基于高级软件制作开发而成,具有较强的灵活性,只需要进行适当的简单修改即可适用于类似于仿生鱼的其他系统当中,因此,超声波定位系统串行通信模块均可广泛应用于机器人和其他小型的机械控制领域.
参 考 文 献
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[2] 孙滨, 宋健. 用Delphi 实现上位机与PIC 单片机的串行通讯[J]. 现代电子技术, 2004,27(16):92-93.
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总而言之,此文为一篇关于经典超声波测距专业范文可作为串口通信和测距和超声波方面的大学硕士与本科毕业论文超声波测距论文开题报告范文和职称论文论文写作参考文献.
参考文献：
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