博碩士論文 90323124 詳細資訊




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姓名 張建風(Jian-Feng Zhang)  查詢紙本館藏   畢業系所 機械工程學系
論文名稱 異波速媒體相位差測距系統之開發
(IRUS(infrared ray and ultrasonic wave) Distance Measuring Device)
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摘要(中) 異波速媒體測距系統是利用「紅外線訊號」與「超音波訊號」所組成的訊號測距系統;本論文延續學長之研究論文”異波速媒體測距系統之開發”,更新其系統架構與擴充硬體規格及系統功能。
測距系統主要是以8051為控制器核心,以FPGA為邏輯訊號處理核心,其包含了「紅外線通訊訊號編碼模組」、「紅外線通訊訊號解碼模組」、「超音波發射訊號之連續方波產生器」、「紀錄量測訊號抵達時間的多點計時器模組」以及「內部控制暫存器模組」…等,符合UDS通用發展系統之通用規格,方便於研究之開發。
本論文說明了系統測距原理以及單頻測距方式與雙頻測距方式,主要重點是再探討利用雙頻相位差方式來進行量測推算;文中會先介紹系統開發之模組規格與架構,最後以實驗數據來驗證測距系統之精準度與雙頻測距方式之結果探討。
關鍵字(中) ★ 異波速測距
★ 超音波
★ 距離量測
★ 紅外線
關鍵字(英) ★ infrared rays
★ distance measuring
★ ultrasonic wave
論文目次 論文摘要 I
誌 謝 II
目錄 III
圖目 VI
表目 VIII
第一章 緒論 1
1.1前言 1
1.2 研究動機與目的 2
1.3 論文架構 3
第二章 研究背景與原理 4
2.1超音波感測器 4
2.2 異波速媒體測距原理 7
2.2.1 單頻測距 8
2.2.2 雙頻測距 9
2.3 與傳統超音波測距方式比較 11
第三章 量測系統說明 12
3.1 測距系統整體架構 12
3.1.1 FPGA(邏輯電路訊號處理系統)架構簡介 16
3.1.2 感測子板訊號收發系統架構簡介 20
3.1.3 控制系統架構簡介 21
3.2 紅外線通訊格式說明 22
3.3 異波速媒體測距系統訊號量測方式說明 24
3.4 FPGA(邏輯電路訊號處理系統) 26
3.4.1 紅外線通訊編碼器veriLog模組 26
3.4.2 紅外線通訊解碼器veriLog模組 29
3.4.3 超音波發射訊號模組veriLog模組 31
3.4.4 量測訊號計時器veriLog 模組 36
3.4.5 異波速媒體測距系統- FPGA內部控制暫存器 43
3.4.6 異波速媒體測距系統訊號控制程序操作舉例說明 49
3.5 控制系統 53
3.5.1 8051系統說明 53
3.5.2 PC端使用者介面 60
第四章 實驗與討論 62
4.1 精準度實驗設計 62
4.1.1 實驗目的 62
4.1.2 實驗器材 62
4.1.3 相關資料與注意事項 63
4.1.4 實驗步驟 64
4.2實驗結果與討論 67
4.2.1單頻實驗結果與討論 68
4.2.2雙頻實驗結果與討論 76
第五章 結論與未來展望 85
5.1 結論 85
5.2 未來展望 86
參考文獻 87
附錄A 系統實際測試訊號圖 89
A1 紅外線通訊實測訊號 89
A2 系統量測訊號 90
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機械研究所 碩士論文,2002。
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[14]楊善國,”感測與量度工程”,全華科技圖書股份有限公司,1997。
[15]盧明智、盧鵬任”感測器應用與線路分析” 全華科技圖書股份有限公司,2001。
[16] 陳文咸” 超聲波及其工程應用” 通俗科學講座(二十三)0136,1981
指導教授 江士標、葉則亮
(Shyh-Biau Jiang、Tes-Liang Yeh)
審核日期 2003-7-7
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