[发明专利]一种基于开源硬件和虚拟仪器的远程超声波测距系统

摘要

一种基于开源硬件和虚拟仪器的远程超声波测距系统，包括：下位机系统和上位机系统两部分；通过无线通信方式连接；所述下位机系统包括：电源模块、微控制器模块、温度传感器模块、超声波传感器模块和无线串口模块；本发明采用性价比极高的开源硬件Arduino UNO作为虚拟仪器LabVIEW的下位机采集设备，整套系统具有结构简单、低成本、易维护的特点；减少了硬件开销和硬件电磁干扰，有力的提高了系统测量精度；可靠的实现了被测数据的远程传输与处理；本发明上位机系统的人机界面友好，环境温度与测量距离值采用表盘指针式显示和数字文本显示两种方式，布局合理，清晰易读。

主权项

1.一种基于开源硬件和虚拟仪器的远程超声波测距系统，其特征在于，包括：下位机系统和上位机系统两部分；所述上位机系统和下位机系统通过无线通信方式连接；所述下位机系统包括：电源模块、微控制器模块、温度传感器模块、超声波传感器模块和无线串口模块；所述电源模块与所述微控制器模块的一端电连接，所述微控制器模块的另一端与所述无线串口模块电连接，所述微控制器模块的又一端分别与所述超声波传感器模块和温度传感器模块电连接；所述电源模块：可提供稳定、纯净的直流电压，用于对所述微控制器模块的供电；所述微控制器模块：用于接收所述上位机系统指令，并实时测量环境温度和超声波往返时间数据，并将数据经串口发送；所述温度传感器模块：用于实时采集环境温度；所述超声波传感器模块具备发射端和接收端，当超声波传感器模块被触发启动后，所述发射端自动发送超声信号，所述接收端自动检测遇障碍物后返回的信号，并在ECHO引脚输出与超声波往返时间相等的持续高电平脉冲信号；所述无线串口模块：用于将测量后的温度及超声波往返时间数据，经循环交织纠检错编码后，进行无线远程传输，传输至所述上位机系统的串口，所述无线串口模块还用于接收来自上位机的测量命令；所述上位机系统采用虚拟仪器开发，用于向下位机发送采集命令，并能根据回传的温度及超声波往返时间值，计算得出对测定距离进行温度补偿的修定，并在上位机界面显示实测的温度和距离值；包括：无线串口单元和虚拟仪器LabVIEW，所述无线串口单元与所述虚拟仪器LabVIEW电连接。