畢業(yè)設計—超聲波測距儀的設計-wenkub
2022-12-11 02:02:54 本頁面
【正文】 控制，并且在測量精度方面能達到工業(yè)實用的要求，因此在移動機器 人的研制上也得到了廣泛的應用。 1 超聲波測距儀的設計 摘要： 電子測距儀 要求測量范圍在 ～ ，測量精度 1cm，測量時與被測物體無直接接觸，能夠清晰穩(wěn)定地顯示測量結果。 該測距儀 采 用 NE555 電路、兩級放大電路和電平比較電路實現了超聲波的發(fā)射與接收。 關鍵字： 超聲波傳感器 ， 測距儀， PIC16F876A Abstract： Ultrasonic Ranging, can be used in car reversing, the construction site and the location of some industrial site monitoring, can also be used if the level, depth and length of the pipeline, such as measurement occasions. Measurement of the requirements in the m, precision 1 cm, with the measurement of detected objects without direct contact, being able to clearly show stable measurement results. Because of the strong point of ultrasonic energy consumption slow, medium of munication in the longer distance, thus frequently used ultrasonic distance measurement, such as the range finder and level measurement and so on can be achieved by ultrasound. Use of ultrasonic testing is often more rapid, convenient and simple terms, easy to achieve realtime control, and measurement accuracy can meet the practical requirements of industry, in the mobile robot has been developed on a wide range of applications. 2 The range finder only NE555 circuit， two amplifier circuit and the level achieved a parison of launching and receiving ultrasound. SCM range finder for the core elements for launching the circuit control and receive data processing. 10200 cm in the system of distance measurement accuracy up to 177。 電源采用 9V 的 DC 電源輸入，經穩(wěn)壓管后得出 5V 以及 的電源供系統(tǒng)各部分電路使用。 一般情況下 ， 超聲波在空氣中的傳播速度為 340m/ s， 根據計時器記錄的時間 t ， 就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離 s， 即 s=340 t/2， 這就是常用的時差法測距 。 超 聲 波發(fā) 射 模 塊超 聲 波接 收 模 塊電 源模 塊5 5 5電 路P I C 1 6F 8 7 6 A顯 示模 塊 圖 2 系統(tǒng)設計總體框圖 優(yōu)點 ： 雙向測距，精度高，功耗低。所以選用方案二。這就是本系統(tǒng)的測量原理。這樣可以求出距離 ： S=C(T1T2)/2 本次設計是用 555 時基電路振蕩產生 40Hz 的超聲波信號。 其引腳圖如 圖 5 所 示。通道之間是雙向的。 1 腳、 2 腳、 4 腳、 5 腳的 Y0B to Y3B 和 11 腳、 12 腳、 14 腳、 15 腳的Y0A to Y3A 為獨立的輸入 /輸出通道； 9 腳 A 10 腳 A0 為地址輸入（選擇端）；6 腳 E\為使能端（低電平有效）； 3 腳 ZB、 13 腳 ZA為公用的輸入 /輸出通道； 7腳 VEE 為輸入 /輸出信號的下限值； 8 腳 VSS 為接地端； 16 腳 VDD 為供電端。超聲波傳感器有發(fā)送器和接收器，但一個超聲波傳感器也可具有發(fā)送和接收聲波的雙重作用。 10 5 5 5電 路超 聲換 能 器功 率放 大 器編 碼調 整 器單 脈 沖發(fā) 生 器 圖 9 發(fā)射電路組成圖 由 555 型電路組成多諧振 蕩器，它的振蕩頻率為 40kHz。超聲波接收頭 UCM4aR 將運動物體反射的超聲波接收并轉換為電脈沖信號后，由 R C4 組成的高頻濾波電路濾除干擾脈沖后，經 RP2 分壓調節(jié)，由 CR6 藕合至電壓放大器進行電壓放大。其中，變壓器將交流電源（ 220V/50Hz）變換位符合整流電路所需要的交流電壓；整流電路是具有但方向導電性能的整流器件，將交流電壓整流成單方向脈動的直流電壓； 濾波電路濾去單向脈動直流電壓中的交流部分，保留直流成分，盡可能供給負載平滑的直流電壓；穩(wěn)壓電路是一種自動調節(jié)電路，在交流電源電壓波動或負載變化時，通過此電路使直流輸出電壓穩(wěn)定。 總體電路圖 本系統(tǒng)采用雙向測距，通過雙向收發(fā)來實現，兩方發(fā)送分別由 082D 和NE5534P 兩個運放來控制，將信號放大由超聲波傳感器發(fā)送 ；再 經過超聲波傳感器接收，由變壓器進行
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