[发明专利]一种超声测距校准装置和方法

权利要求书

1.一种超声测距校准装置，其特征在于，所述超声测距校准装置包括微控制器，以及分别与所述微控制器连接的步进电机调距模块、超声测距模块和显示模块，其中：

所述步进电机调距模块包括步进电机和丝杠滑台，所述步进电机与所述微控制器连接，所述超声测距模块安装在丝杠滑台的滑台上，所述步进电机接受微控制器的指令调节丝杠滑台的滑台移动，设置超声测距模块测量的实际距离；

所述超声测距模块包括超声波传感器，所述超声波传感器用于获得与被测物体之间的测量距离，并将所述测量距离发送至微控制器；

所述微控制器用于根据实际距离和测量距离分析测量误差，并利用所述测量误差校准测量距离；

所述显示模块用于根据微控制器的指令显示实际距离、测量距离、测量误差以及校准后的测量距离。

2.如权利要求1所述的超声测距校准装置，其特征在于，所述微控制器采用型号为stc89c52的单片机。

3.如权利要求1所述的超声测距校准装置，其特征在于，所述步进电机采用型号为42BYGH39、步距角为1.8°的42步进电机。

4.如权利要求1所述的超声测距校准装置，其特征在于，所述丝杠滑台的导程为8mm、总长度为33cm。

5.如权利要求1所述的超声测距校准装置，其特征在于，所述超声测距校准装置还包括TB6600驱动器，所述TB6600驱动器用于连接微控制器和步进电机连接，完成根据微控制器的指令驱动步进电机运动。

6.如权利要求1所述的超声测距校准装置，其特征在于，所述超声波传感器为HC-SR04传感器。

7.如权利要求1所述的超声测距校准装置，其特征在于，所述显示模块包括LCD1602液晶显示屏。

8.如权利要求1所述的超声测距校准装置，其特征在于，所述超声测距校准装置还包括与微控制器连接的四个按键，四个按键分别具有电机的旋转、改变电机的旋转方向、测距和一键校准功能。

9.一种基于权利要求1～8任一项所述的超声测距校准装置的超声测距校准方法，其特征在于，所述超声测距校准方法包括：

步骤S1、微控制器控制步进电机旋转带动丝杠滑台运动；

步骤S2、运动预设间隔后，微控制器控制步进电机停止，得到当前超声测距模块测量的实际距离；

步骤S3、在步进电机停止后，微控制器控制超声测距模块进行测量，获得当前实际距离对应的测量距离；

步骤S4、重复执行步骤S1～S3，直至微控制器获得N对对应的实际距离和测量距离；

步骤S5、根据对应的实际距离和测量距离计算测量误差，并采用最小二乘法将测量误差拟合为关于测量距离的二次函数，利用所述二次函数修正测量距离，完成超声测距校准。