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摘 要： 距离检测方案的设计是在超声波传感器基础上,实现自行检测、自动判断、短信自动通知等功能.通过超声波进行距离检测并给出信号,由单片机对采集信号进行整理,针对采集结果对手机模块工作状态进行调整,若采集信号小于标准信号,手机模块工作；若大于标准信号,则手机模块处于等待状态.经验证,在无人操控下项目完成预期功能.该设计实现的自动检测及自动短信功能可用于安防、自动刹车、自动避障等方面.
关键词： 超声波传感器； 单片机； 自动检测； 工作状态调整
中图分类号： TN710?34； TM910 文献标识码： A 文章编号： 1004?373X（2017）05?0163?03
Abstract： On the basis of the ultrasonic sensor, the distance detection scheme was designed to realize the functions of automatic detection, automatic judgment and S automatic notification. The distance is detected with the ultrasonic we, and the acquisition signal is given in the design. The single chip microcomputer is used to process the acquired signal, and adjust the working state of the mobile phone module according to the acquisition result. If the amplitude of the acquired signal is lower than that of the standard signal, the mobile phone module will work, otherwise the mobile phone module will be in the waiting state. The project can realize the expected function under the unmanned control by means of verification. The automatic detection and automatic S notification functions of this design can be used in security, automatic braking, automatic obstacle oidance, etc.
Keywords： ultrasonic sensor； single chip microcomputer； automatic detection； working state adjustment
1 方案设计
依据扩展功能要求,本系统由超声波传感器模块、单片机模块、短信发送模块组成.系统依据测距信号对后续电路做出相应指令,进而控制电路的工作状态,达到自动检测、自动调整的目的.系统设计框图如图1所示.
1.1 超声波检测原理
超声波测距原理是通过超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播时碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时.超声波在空气中的传播速度为[v,]而根据计时器记录的发射和接收回波的时间差[Δt,]就可以计算出发射点距障碍物的距离[S,]即：
[S等于v?Δt2]
由于超声波也是一种声波, 其声速[C]与温度有关,表1列出了几种不同温度下的声速[1].在使用时,如果温度变化不大, 则可认为声速是基本不变的.常温下超声波的传播速度是334 m/s,但其传播速度[v]易受空气中温度、湿度、压强等因素的影响,其中受温度的影响较大,如温度每升高1 ℃, 声速增加约0.6 m/s.如果测距精度要求很高, 则应通过温度补偿的方法加以校正（本系统采用了温度补偿的方法）.已知现场环境温度为[T]時,超声波传播速度[v]的计算公式为：
声速确定后, 测得超声波往返的时间,即可求得距离.这就是超声波测距仪的机理[2].
1.2 短信发送模块原理
短信发送模块是利用G网络进行数据交换.
1.2.1 G涵义
G（Global System for Mobile Communications,全球移动通信系统）属于第二代移动通信技术.G系统包括G 900：900 MHz,G 1800：1 800 MHz,G 1900：1 900 MHz等几个频段.
1.2.2 G系统结构与功能
G系统由若干个子系统或功能实体组成,如图2所示.其中基站子系统（BSS）在移动台（MS）和网路子系统（NSS）之间提供和管理传输通路,特别包括了MS与G系统的功能实体之间的无线接口管理.NSS负责管理通信业务,保证MS与相关的供应能够通信或与其他MS之间建立通信.MS,BSS和NSS组成G系统的实体部分[4].操作支持系统（OSS）给运营部门提供一种手段来控制和维护这些实际运行部分.
1.2.3 移动台（MS）
公用G移动通信网中用户使用的设备叫做移动台,它是整个G系统中用户惟一接触的设备,移动台的类型包括手持台、车载台和便携台,其中手持台用户的比例最大.移动台必须提供与使用者之间的接口以及通过无线接口接入G系统的基本功能,其中主要包括话筒、扬声器、显示屏和按键等[5].此外,移动台另外一个重要的组成部分是用户识别模块——SIM卡,它是一张符合ISO标准的智慧卡,包含所有与用户相关的和某些无线接口的信息,其中包括鉴权和加密信息.使用G标准的移动台都需要插入SIM卡,只有当处理异常紧急情况的紧急呼叫时才可以在不用SIM卡的情况下操作.
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参考文献：
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