一種超聲波三維圖形掃描系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開一種超聲波三維圖形掃描系統(tǒng)，包括：?jiǎn)纹瑱C(jī)CC2530模塊、超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、超聲換能器、PC機(jī)和顯示模塊，單片機(jī)CC22530模塊為主控模塊，其與PC機(jī)進(jìn)行無(wú)線連接，超聲波發(fā)射模塊由所述單片機(jī)控制，通過(guò)DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換控制所述超聲波發(fā)射模塊發(fā)射超聲波信號(hào)，超聲波接收模塊對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)分析及通過(guò)ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換傳輸給單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算，運(yùn)算完畢后將數(shù)據(jù)傳輸給顯示模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。本裝置較為簡(jiǎn)明、直觀，容易理解成像的原理；并且沒有放射性，實(shí)驗(yàn)者可以根據(jù)需要進(jìn)行不同物體的形貌成像實(shí)驗(yàn)。
【專利說(shuō)明】一種超聲波三維圖形掃描系統(tǒng)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)儀器，更具體地講，涉及一種利用超聲波實(shí)現(xiàn)三維圖形掃描的儀器設(shè)備。
【背景技術(shù)】
[0002]利用超聲波測(cè)定聲速和測(cè)定距離的實(shí)驗(yàn)儀器已經(jīng)出現(xiàn)在課堂教學(xué)上，隨著三維技術(shù)的出現(xiàn)，以及對(duì)綜合性實(shí)驗(yàn)的需求，將單片機(jī)技術(shù)、無(wú)線控制技術(shù)和超聲波測(cè)量技術(shù)結(jié)合在一起可以滿足實(shí)驗(yàn)設(shè)備現(xiàn)代化發(fā)展的要求，通過(guò)該系統(tǒng)的設(shè)計(jì)可以實(shí)現(xiàn)綜合性實(shí)驗(yàn)的設(shè)計(jì)和開發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提供一種超聲波三維圖形掃描系統(tǒng)，主要滿足物理設(shè)計(jì)性實(shí)驗(yàn)和綜合性實(shí)驗(yàn)課程的要求，提高儀器設(shè)備的現(xiàn)代化和信息化。
[0004]為了解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供一種超聲波三維圖形掃描系統(tǒng)，其特征在于，所述掃描系統(tǒng)包括:單片機(jī)CC2530模塊、超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、超聲換能器、PC機(jī)和顯示模塊，所述單片機(jī)CC22530模塊為主控模塊，其與所述PC機(jī)進(jìn)行無(wú)線連接，所述超聲波發(fā)射模塊由所述單片機(jī)CC22530控制，通過(guò)DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換控制所述超聲波發(fā)射模塊發(fā)射超聲波信號(hào)，所述超聲波接收模塊對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)分析及通過(guò)ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換傳輸給所述單片機(jī)CC22530進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算，運(yùn)算完畢后將數(shù)據(jù)傳輸給所述顯示模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)顯
/Jn ο
[0005]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于，利用超聲波照射物體，通過(guò)接收和處理載有物體組織或結(jié)構(gòu)性質(zhì)特征信息的回波，獲得物體三維圖像信息。與其他成像技術(shù)相比，本裝置較為簡(jiǎn)明、直觀，容易理解成像的原理；并且沒有放射性，實(shí)驗(yàn)者可以根據(jù)需要進(jìn)行不同物體的形貌成像實(shí)驗(yàn)。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0006]圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0007]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型做詳細(xì)說(shuō)明，實(shí)施例的用途僅在于解釋本發(fā)明而非限定技術(shù)方案。
[0008]如圖1所示，系統(tǒng)主要包括CC2530單片機(jī)為主控模塊，加上超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、超聲換能器，PC機(jī)以及顯示模塊等幾個(gè)模塊。其中單片機(jī)與PC機(jī)通過(guò)無(wú)線連接，超聲波發(fā)射模塊是由CC2530單片機(jī)內(nèi)部振蕩電路產(chǎn)生方波信號(hào)，由單片機(jī)通過(guò)DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換控制超聲波發(fā)射模塊發(fā)射超聲波信號(hào)，超聲波接收模塊則是負(fù)責(zé)對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)分析及通過(guò)ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換傳輸給單片機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算處理的脈沖信號(hào)，單片機(jī)運(yùn)算完畢后，將數(shù)據(jù)傳輸給顯示模塊進(jìn)行顯示。
[0009]本實(shí)用新型采用收發(fā)一體式的超聲換能器來(lái)完成信號(hào)的發(fā)射與回波信號(hào)的接收；用數(shù)字信號(hào)微處理器對(duì)超聲傳感器的發(fā)射和接收信號(hào)進(jìn)行控制和高速采集，基于傅里葉變換來(lái)對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析和處理，并把處理數(shù)據(jù)傳遞到電腦，由電腦軟件來(lái)顯示測(cè)量的回波波形，完成物體的表面形貌成像或二維斷面像、掃描物體的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)以及對(duì)目標(biāo)物體進(jìn)行定位等實(shí)驗(yàn)。
[0010]以上所述僅是本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本實(shí)用新型原理的前提下，還可以做出若干改進(jìn)和潤(rùn)飾，這些改進(jìn)和潤(rùn)飾也應(yīng)視為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種超聲波三維圖形掃描系統(tǒng)，其特征在于，所述掃描系統(tǒng)包括:單片機(jī)CC2530模塊、超聲波發(fā)射模塊、超聲波接收模塊、超聲換能器、PC機(jī)和顯示模塊，所述單片機(jī)CC22530模塊為主控模塊，其與所述PC機(jī)進(jìn)行無(wú)線連接，所述超聲波發(fā)射模塊由所述單片機(jī)CC22530控制，通過(guò)DAC數(shù)模轉(zhuǎn)換控制所述超聲波發(fā)射模塊發(fā)射超聲波信號(hào)，所述超聲波接收模塊對(duì)回波信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)分析及通過(guò)ADC模數(shù)轉(zhuǎn)換傳輸給所述單片機(jī)CC22530進(jìn)行數(shù)據(jù)運(yùn)算，運(yùn)算完畢后將數(shù)據(jù)傳輸給所述顯示模塊進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示。
【文檔編號(hào)】G01S15/89GK203732721SQ201320721089
【公開日】2014年7月23日 申請(qǐng)日期:2013年11月15日 優(yōu)先權(quán)日:2013年11月15日
【發(fā)明者】郭陽(yáng)雪, 孔祥洪, 錢衛(wèi)國(guó), 王蕊麗, 盧克祥, 劉艷 申請(qǐng)人:上海海洋大學(xué)