（定稿）东营市福乐寿老年社区建设项目立项申报材料6（喜欢就下吧）

当收到超声波反射波时，接收电路输出端产生个负跳变，在或端产生个中断请求信号，单片机响应外部中断请求，执行外部中断服务子程序，读取时间差，计算距离。

其部分源程序如下关外部中断读取时间值计算时间差存储结果开外部中断四超声波测距系统的软件设计软件分为两部分，主程序和中断服务程序，如图所示。

主程序完成初始化工作各路超声波发射和接收顺序的控制。

定时中断服务子程序完成三方向超声波的轮流发射，外部中断服务子程序主要完成时辽宁科技大学本科生毕业设计第页间值的读取距离计算结果的输出等工作。

五结论对所要求测量范围内的平面物体做了多次测量发现，其最大误差为，且重复性好。

可见基于单片机设计的超声波测距系统具有硬件结构简单工作可靠测量误差小等特点。

因此，它不仅图为外观，包括超声波发射器接收器与控制电路。

其基本工作原理为给予此超声波测距模块触发信号后发射超声波，当超声波投射到物体而反射回来时，模块输出回响信号，以触发信号和回响信号间的时间差，来判定物体的距离。

温度补偿电路的设计稳定准确的超声波传播速度是保证测量精度的必要条件，而超声波在空气中传播时，其速度受到了温度，湿度，粉尘，大气压，气流等因素的影响，其中温度影响最大，而超声波在空气中的速度与温度的关系的表达式为，由泰勒公式将其展开，可得到近似计算公式。

式中是环境摄氏温度，所以温度每变化摄氏度，声速的变化为，可见温度对声速的影响很大，测量时必须进行温度补偿。

辽宁科技大学本科生毕业设计第页温度传感器是美国半导体公司推出的种改进型智能温度传感器，测温范围为摄氏度，最大分辨率可达摄氏度。

可以直接读出被测温度值，而且采用了线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点，测温电路如图所示。

图测温电路原理图显示模块的设计，发光二极管有七段和八段之分，也有共阴和共阳两种。

数码管结构简单，价格便宜。

下图示出了八段数码显示管的结构和原理图。

图为八段共阴数码显示管结构图，图是它的原理图，图为八段共阳显示管原理图。

八段显示管由八只发光二极管组成，编号是和，分别与同名管脚相连。

七段显示管比八段少只发光二极管，其他与八段相同。

图段数码管示意图辽宁科技大学本科生毕业设计第页单片机对管的显示可以分为静态和动态两种。

静态显示的特点是各管能稳定地同时显示各自字形动态显示是指各轮流地遍遍显示各自字符，人们由于视觉器官惰性，从而看到的是各似乎在同时显示不同字形。

为了提高系统可靠性并降低成本，单片机控制系统通常采用动态扫描显示。

所以本系统采用了两片分别作为断码和位码的选通芯片，并用片的排阻提供上拉电流，以达到数码管动态描显示，电路原理图如图所示。

图显示电路原理图辽宁科技大学本科生毕业设计第页第四章系统软件设计软件分为两部分，主程序和中断服务程序，如图所示。

主程序完成初始化工作超声波发射和接收，距离计算结果的输出。

外部中断服务子程序主要完成时间值的读取。

图主程序流程图外部中断子程序计算距离结果输出定时器及中断初始化发能使得网络的表技大学本科生毕业设计第页对定时器选择位模式设置触发方式为低电平触发开总中断测出当时温度让引脚为高电平延时产生方波等待变为低电平，即开始发射超声波开始计时，等待或者中断产生即收到回波停止计时关闭中断如果收到回波先保存高位辽宁科技大学本科生毕业设计第页显示距离如果没有收到回波，外部中断辽宁科技大学本科生毕业设计第页本文所介绍的三方向前左右超声波测距系统，就是为机器人了解其前方左侧和右侧的环境而提供个运动距离信息。

类似定用于移动机器人，还可用在其它检测系统中。

系统超声波测距原理压电式超声波发生器原理压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。

超声波发生器内部结构如图所示，它有两个压电晶片和个共振板。

当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。

反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接收器了。

超声波测距原理超声波发射器向方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中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，根据计时器记录的时间，就可以计算出发射点距障碍物的距离，即二超声波测距系统的电路设计系统的特点是利用单片机控制超声波的发射和对超声波自发射至接收往返时间的计时，单片机选用，经济易用，且片内有的，便于编程。

电路原理图如图所示。

其中只画出前方测距电路的接线图，左侧和右侧测距电路与前方测距电路相同，故省略之。

脉冲的产生与超声波发射测距系统中的超声波传感器采用的压电陶瓷传感器，它的工作电压是的脉冲信号，这由单片机执行下面程序来产生。

超声波发射持续辽宁科技大学本科生毕业设计第页输出方波前方测距电路的输入端接单片机端口，单片机执行上面的程序后，在端口输出个的脉冲信号，经过三极管放大，驱动超声波发射头，发出的脉冲超声波，且持续发射。

右侧和左侧测距电路的输入端分别接和端口，工作原理与前方测距电路相同。

超声波的接收与处理接收头采用与发射头配对的，将超声波调制脉冲变为交变电压信号，经运算放大器和两极放大后加至。

是带有锁定环的音频译码集成块，内部的压控振荡器的中心频率，电容决定其锁定带宽。

调节在发射的载频上，则输入信号大于，输出端脚由高电平跃变为低电平，作为中断请求信号，送至单片机处理前方测距电路的输出端接单片机端口，中断优先级最高，左右测距电路的输出通过与门的输出接单片机端口，同时单片机和接到的输入端，中断源的识别由程序查询来处理，中断优先级为先右后左。

部分源程序如下关外部中断引脚为，转至右测距电路中断服务程序引脚为，转至左测距电路中断服务程序开外部中断右测距电路中断服务程序入口辽宁科技大学本科生毕业设计第页左测距电路中断服务程序入口计算超声波传播时间在启动发射电路的同时启动单片机内部的定时器，利用定时器的计数功能记录超声波发射的时间和收到反射波的达不够充分，从而导致网络外推能力不够而样本过多可能会出现样本冗长现象，既增加了网络的训练负担，也可能出现信息量过剩使得网络出现过拟合现象。

总之，样本的选取过程需要注意代表性均衡性和用电负荷的自身特点，从而选择合理的训练样本。

网络的设计本文依据人工神经网络来建模，根据网络来预测点负荷。

如图预测点负荷的网络。

图预测点负荷的网络网络是系统预测中应用特别广泛的种网络形式，因此，本文采用网络对负荷值进行预报。

根据网络来设计网络，般的预测问题都可以通过单隐层的网络实现。

本文由于输入向量有个元素，所以网络输入层的神经元有个，经过多次训练网络中间层的神经元可以取个。

而输出向量有个，所以输出层中的神经元应该有个。

网络中间层的神经元传输函数采用型正切函数，输出层神经元传递函数采用型对数函数。

这是因为函数的输出位于区间，中，正好满足网络输出的要求。

利用以下代码创建个满足上述要求的网络其中，变量用于规定输入向量的最大值最小值，规定了网络输入输出层隐层输入层向量的最大值为，最小值为。

表示设定网络的训练函数为，它采用算法进行网络学习。

网络训练计算出预测日点的归化系数网络经过训练后才可以用于电力负荷预测的实际应用。

考虑到网络的结构比较复杂，神经元个数比较多，需要适当增大训练次数和学习速率。

训练参数的设定如表所示。

表训练参数训练次数训练目标学习速率训练代码如下为输入向量，为目标向量休息日训练结果为，，，工作日训练结果为，，，可见，经过次训练后，网络误差达到要求，结果如图休息日训练结果所示，图工作日训练结果所示。

图休息日训练结果图工作日训练结果训练好的网络还需要进行测试才可以判定是否可以投入实际应用。

休息日测试代码如下工作日测试代码如下有赵老师的悉心指导，本论文也不可能完成得如此顺利。

在为期几个月的设计中，同学们的团结互助，无私帮助让我十分的感动，如果在这几个月中，我单凭己之力要完成本设计是十分困难的，因为本设计的知识和内容大部分是以前未曾接触的，有许多新的东西要求我在短短几个月内消化吸收。

但我们小组做为个团队，大家相互帮助，相互鼓励，互相监督，共同讨论和解决问题，使论文能高质高效的完成。

此外，我还要感谢我所列参考文献的作者，正是他们的许多研究成果给了我很大的帮助，在此表示诚挚的谢意这里利用仿真函数来计算网络的输出。

预报误差曲线如图休息日预报误差曲线所示，图工作日预报误差曲线所示。

图休息日预报误差图工作日预报误差结论分析电力负荷预测是电力调度用电计划规划等部门的重要工作，国内外关于短期负荷预测的文献很多，但是由于电力负荷受诸多因素的影响和负荷本身的不确定性，使得迄今还没有种十分满意的方法。

本文介绍的基于神经网络的预测方法，在综合考虑天气情况历史负荷和日类型等对未来负荷影响的因素后，使用了神经网络的非线性拟合等功能，取得了较好的负荷预测效果。

如表休息日预测结果对照所示，如表工作日预测结果对照所示。

表休息日预测结果对照预测时段实际值预测值误差从表可见，个点的误差的绝对百分误差小行范时间。

当收到超声波反射波时，接收电路输出端产生个负跳变，在或端产生个中断请求信号，单片机响应外部中断请求，执行外部中断服务子程序，读取时间差，计算距离。

其部分源程序如下关外部中断读取时间值计算时间差存储结果开外部中断四超声波测距系统的软件设计软件分为两部分，主程序和中断服务程序，如图所示。

主程序完成初始化工作各路超声波发射和接收顺序的控制。

定时中断服务子程序完成三方向超声波的轮流发射，外部中断服务子程序主要完成时辽宁科技大学本科生毕业设计第页间值的读取距离计算结果的输出等工作。

五结论对所要求测量范围内的平面物体做了多次测量发现，其最大误差为，且重复性好。

可见基于单片机设计的超声波测距系统具有硬件结构简单工作可靠测量误差小等特点。

因此，它不仅图为外观，包括超声波发射器接收器与控制电路。

其基本工作原理为给予此超声波测距模块触发信号后发射超声波，当超声波投射到物体而反射回来时，模块输出回响信号，以触发信号和回响信号间的时间差，来判定物体的距离。

温度补偿电路的设计稳定准确的超声波传播速度是保证测量精度的必要条件，而超声波在空气中传播时，其速度受到了温度，湿度，粉尘，大气压，气流等因素的影响，其中温度影响最大，而超声波在空气中的速度与温度的关系的表达式为，由泰勒公式将其展开，可得到近似计算公式。

式中是环境摄氏温度，所以温度每变化摄氏度，声速的变化为，可见温度对声速的影响很大，测量时必须进行温度补偿。

辽宁科技大学本科生毕业设计第页温度传感器是美国半导体公司推出的种改进型智能温度传感器，测温范围为摄氏度，最大分辨率可达摄氏度。

可以直接读出被测温度值，而且采用了线制与单片机相连，减少了外部的硬件电路，具有低成本和易使用的特点，测温电路如图所示。

图测温电路原理图显示模块的设计，发光二极管有七段和八段之分，也有共阴和共阳两种。

数码管结构简单，价格便宜。

下图示出了八段数码显示管的结构和原理图。

图为八段共阴数码显示管结构图，图是它的原理图，图为八段共阳显示管原理图。

八段显示管由八只发光二极管组成，编号是和，分别与同名管脚相连。

七段显示管比八段少只发光二极管，其他与八段相同。

图段数码管示意图辽宁科技大学本科生毕业设计第页单片机对管的显示可以分为静态和动态两种。

静态显示的特点是各管能稳定地同时显示各自字形动态显示是指各轮流地遍遍显示各自字符，人们由于视觉器官惰性，从而看到的是各似乎在同时显示不同字形。

为了提高系统可靠性并降低成本，单片机控制系统通常采用动态扫描显示。

所以本系统采用了两片分别作为断码和位码的选通芯片，并用片的排阻提供上拉电流，以达到数码管动态描显示，电路原理图如图所示。

图显示电路原理图辽宁科技大学本科生毕业设计第页第四章系统软件设计软件分为两部分，主程序和中断服务程序，如图所示。

主程序完成初始化工作超声波发射和接收，距离计算结果的输出。

外部中断服务子程序主要完成时间值的读取。

图主程序流程图外部中断子程序计算距离结果输出定时器及中断初始化发能使得网络的表