基于超聲波傳感器的障礙物檢測(cè)課程設(shè)計(jì)報(bào)告-預(yù)覽頁(yè)
【正文】 塊。當(dāng)在超聲波回波接收電路輸入端輸入低電平信號(hào)時(shí)，超聲波回波接收電路輸出端能輸出高電平信號(hào)。1． 0)kHz， 3 dB 帶寬 1 kHz。反射回的超聲波經(jīng)原收發(fā)一體封閉型超聲波傳感器變成毫伏級(jí)的一串脈沖電信號(hào)。 555 定時(shí)器 555 定時(shí)器是一種模擬和數(shù)字功能相結(jié)合的中規(guī)模集成器件。定時(shí)器的觸發(fā)輸入端（ 2 腳）和閥值輸入端（ 6 腳）與電容相連；集電極開路輸出端（ 7 腳）接 R R2 相連處，用以控制電容 C 的充、放電；外界控制輸入端（ 5 腳）通過(guò) 電容接地。暫穩(wěn)態(tài) Ⅰ 的維持時(shí)間，即輸出 Vo 的正向脈沖寬度T1≈(R1+R2)C；暫穩(wěn)態(tài) Ⅱ 的維持時(shí)間，即輸出 Vo 的負(fù)向脈沖寬度 T2≈0 .7R2C。它也常作為定時(shí)器廣泛應(yīng)用于儀器儀表、家用電器、電子測(cè)量及自動(dòng)控制等方面。如圖 4 所示。 B． 電壓 —— 頻率轉(zhuǎn)換器： 由 555 定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器中，若定時(shí)器控制輸入端（ 5 腳）不經(jīng)電容接地，而是外加一個(gè)可變的電壓源，則通過(guò)調(diào)節(jié)該電壓源的值，可以改變定時(shí)器觸發(fā)電位和閥值電位的大小。本次試驗(yàn)中 采用無(wú)限增益多路反饋型濾波電路，它是一個(gè)由賦以多路反饋的理論上具有無(wú)限增益的運(yùn)算放大器構(gòu)成的濾波電路。根據(jù)超聲波傳感器相關(guān)資料我們了解到，超聲波傳感器的工作電壓是在100V~150V，在本次仿真實(shí)驗(yàn)中，我們利用一個(gè) 2nF 的電容代替超聲波傳感器，因此，我們需要在電容的一端輸出 100V~150V 的電壓值，以滿足實(shí)際超聲波傳感器工作需要。 當(dāng)在超聲波發(fā)射電路輸入端利用 555 定時(shí)器方波發(fā)生器輸入 VPP=5V，Vmin=0V 的方波信號(hào)時(shí)，超聲波發(fā)射電路通過(guò)變壓器升壓使輸出端 能輸出VPP=100V~150V， f=40KHZ 的一個(gè)輸出信號(hào)。 四、 超聲波傳感器的障礙物檢測(cè)電路實(shí)際設(shè)計(jì) 超聲波發(fā)射電路部分 在本次應(yīng)用 Multisim10 軟件 仿真設(shè)計(jì)試驗(yàn)中，我們用 555 定時(shí)器產(chǎn)生 0~5V的方波，并通過(guò) 變壓器升壓激勵(lì)模塊將方波升壓為 100V~150V， f=40KHZ 的一個(gè)輸出信號(hào)，然后通過(guò)輸出端輸出一個(gè)正弦信號(hào)。當(dāng) 在超聲波回波接收電路輸入端輸出VPP=60mV~2V， f=40KHZ 的正弦波信號(hào)時(shí)，超聲波回波接收電路輸出端能輸出電平信號(hào)。 圖 9 濾波器參數(shù)設(shè)置 2）二值化電路部分設(shè)計(jì) 在濾除干擾波形之后，采用了反向比較器的二值化電路，如圖 11，其原理是在反向輸入端接入一個(gè)比較基準(zhǔn)電壓，通過(guò)電阻分壓后得到基準(zhǔn)電壓。 圖 11 超聲波回波接收電路之二 Protues 軟件繪制的總體電路圖 為了使我們所設(shè)計(jì)的電路更具有可觀性，我們也利用課堂上學(xué)到的 Protues繪制仿真軟件將整體的電路圖進(jìn)行了繪制。但是在超聲波發(fā)生電路中的仿真我們可以看到有失真。 圖 17 是經(jīng)過(guò)超聲波模擬器件接收到輸出 VPP=60mV~2V， f=40KHZ 的回波。 通過(guò)圖像顯示，我們可以看出效果放大和濾波效果均可以達(dá) 到我們的預(yù)期，因此濾波器的設(shè)計(jì)滿足我們的實(shí)驗(yàn)需求。而系統(tǒng)工作方式也會(huì)帶來(lái)誤差，單片機(jī)的工作頻率有限，造成對(duì)信號(hào)的影響以及計(jì)數(shù)存在著延遲，這也是誤差產(chǎn)生的一個(gè)方面。 在實(shí)驗(yàn)室的這幾天 ， 跟著學(xué)長(zhǎng)，跟學(xué)長(zhǎng)問(wèn)這問(wèn)那，才知道原來(lái)我們還差那么遠(yuǎn)，期間我不僅學(xué)習(xí)了基本知識(shí)，而且樹立了一些工程意識(shí)，懂得了一些學(xué)習(xí)方法。 在這次的課程設(shè)計(jì)中不僅檢驗(yàn)了我所學(xué)習(xí)的知識(shí)，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。同時(shí)通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)發(fā)現(xiàn)了了自己的不足之處，學(xué)習(xí)了許多課程以外的知識(shí)，同時(shí)也提高了自己的獨(dú)立思考的能力
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