基于STM32的超声波雷达系统设计
基于STM32的超声波雷达系统设计(任务书,开题报告,外文翻译,论文20000字,答辩记录,答辩PPT)
摘 要
雷达作为一种远距离目标探测和定位技术在军事、气象、导航等领域具有广泛应用。通常，雷达系统将扫瞄探测到的目标的位置信息，以数据的形式传送至终端设备，其显示的方式以圆形饼图为载体，将被测目标以图形化的方式显示在用户面前。本课题通过应用Qt软件，设计并实现一个基于STM32的简易模拟雷达系统的上位机显示软件。系统可接收下位机发送的含有障碍物方位及位置的连续、实时扫描信号，并以图形化的雷达饼图形式进行直观的显示。整个系统包括用户界面、数据通信与处理、实时扫描图形绘制等部分，运行稳定、界面美观，实现了课题的设计目标。
本文首先介绍此次雷达系统软件设计的功能与需且分析，根据预设的用户操作流程确定系统的组成部分：用户界面模块、数据处理模块、图形绘制模块以及任务管理模块，并依次介绍各模块实现的功能，用户界面模块用于显示实时接收的数据、传输端口信息、用户控制区以及雷达系统动态扫描界面。数据处理部分主要负责接收数据和解析数据，将读取的帧格式数据转换为可直接观测的实际值。图形绘制模块用来执行绘图操作，包括系统的后置背景图、扫描线以及障碍物的绘制。任务管理模块用来处理模块与模块之间的连接，包括模块间参数传递、定时添加和删除图元等等管理操作。接下来，从各模块实现的功能与设计思路入手，详细介绍程序设计过程，用户界面部分应用Qt的布局管理器，使得设计的界面简洁美观。图形绘制部分应用图形试图框架，方便实现对图元的添加与管理。任务管理模块应用Qt的信号和槽机制，以便于及时分配各模块之间通信指令。最后对设计的系统进行软硬件联合测试，用户驱动系统工作之后，扫描线随下位机同步旋转，并将上传的数据进行可视化处理，将指定方向上的障碍物清晰准确的显示在屏幕上，测试的结果表明，应用Qt设计的简易雷达显示界面基本实现了传统雷达系统的探测功能，同时设计的界面简洁美观，操作方便。 [来源：http://www.doc163.com]
关键词： 超声波雷达 STM32 Qt界面设计 数据通信 实时显示
The Design of Ultrasonic Radar System Based on STM32 (Software Part)
Abstract
As long-range target detection and positioning technology, Radar has a wide range of applications in the military, weather, navigation and other fields. In generally, the radar system transmits the information of scanning detected target location to the terminal device in the form of data. It displays a circular pie chart as a carrier and sets the measured target in a graphical way to the user. This topic designs a simple analog radar system based on STM32 and achieves it with the application of Qt software. The system has ability of receiving continuous and real-time scanning data which contains both rotation angle and range from detector hardware, and can show the data by graphical user interface.
In this paper, functionalities were analyzed according to user requirements, which led to the whole architecture of our system with four separated modules, User Interface (UI), Data Processing (DP), Plot Drawing (PD) and Session Manager(SM) module. UI takes responsibility with communication configuration, user command interface and dynamic plot display, while DP savers data receiving/sending and parsing. PD is the key module to implement graphics plot using data from DP module. Among these modules, SM is the one who manager task scheduling according data process flow, when real-time detected data received from sensor of the hardware part.
The final tests and experiments show that project designed targets were successfully fulfilled with a pretty fine look and feel of our system.
Key Words : ultrasonic radar; STM32; Qt; data communication; real-time display
[资料来源：https://www.doc163.com]
目 录
摘 要 I
ABSTRACT II
目 录 III
第一章 绪 论 1
1.1 引言 1
1.2 课题研究的背景 1
1.3 课题研究的现状和意义 1
1.3.1 课题研究的现状 1
1.3.2 课题研究的意义 2
1.4 本文所做的工作 2
1.5 本文的结构 2
第二章 系统总体设计 4
2.1 系统需求与功能分析 4
2.2 开发软件介绍 5
2.3 系统组成框架 7
2.3.1 用户界面模块 8
2.3.2 数据处理模块 8
2.3.3 图形绘制模块 9
2.3.4 任务管理模块 10
第三章 系统软件设计 12
3.1 系统软件总体工作流程 12
3.2 各模块功能分析和设计 13
3.2.1 用户界面设计 13
3.2.2 图像绘制与动态显示 14
3.2.3 数据的实时处理与显示 21
第四章 系统软件测试 24
4.1 串口的发送与接收测试 24
[资料来源：http://www.doc163.com]
4.2 数据实时处理与显示测试 24
4.3 软硬件调试 26
第五章 总结与展望 28
5.1 总结 28
5.2 展望 29
参考文献 30
致谢 31
[资料来源：www.doc163.com]