基于超聲波傳感器的障礙物檢測(cè)課程設(shè)計(jì)報(bào)告(存儲(chǔ)版)
【正文】 根據(jù)圖像我們可以得出通過(guò)調(diào)節(jié) RV1 滑動(dòng)變阻器的阻值，可以將輸出波形調(diào)節(jié)的更加平滑，用以滿(mǎn)足我們所需的實(shí)驗(yàn)效果。 圖 18 各級(jí)濾波器信號(hào)效果 在二值化電路通過(guò)節(jié)點(diǎn)示波器采樣得到的信號(hào)圖（如下圖所示），我們可以看到其大致為一個(gè)三角波形，幅值在 ~ 之間。深深記下這個(gè)道理：“不懂要多問(wèn)，問(wèn)了要真的懂，懂了要切實(shí)的用在實(shí)際中。 課程設(shè)計(jì)是我們專(zhuān)業(yè)課程知識(shí)綜合應(yīng)用的實(shí)踐訓(xùn)練，著是我們邁向社會(huì)，從事職業(yè)工作前一個(gè)必不少的過(guò)程． ”千里之行始于足下 ”，通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，我深深體會(huì)到這句 千古名言的真正含義．我今天認(rèn)真的進(jìn)行課程設(shè)計(jì)，學(xué)會(huì)腳踏實(shí)地邁開(kāi)這一步，就是為明天能穩(wěn)健地在社會(huì)大潮中奔跑打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)． 通過(guò)這次課程設(shè)計(jì)，本人在許多方面都有所提高，在綜合運(yùn)用課本的同時(shí)也能不斷的提高自己的實(shí)踐能力，同時(shí)我也認(rèn)識(shí)到，遇到困難是不要總是按照自己的思路來(lái)解決問(wèn)題，多聽(tīng)聽(tīng)別人的意見(jiàn)也許能打到事半功倍的效果。 在本次的實(shí)驗(yàn)中，我們仿真取得的實(shí)驗(yàn)效果 還是符合我們預(yù)期期望的，但是我們?cè)诜抡鎸?shí)際操作中還是發(fā)現(xiàn)了一些問(wèn)題，這需要在日后的實(shí)驗(yàn)中，陸續(xù)加以改正。 圖 17 回波接收端信號(hào) 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)，在本次仿真實(shí)驗(yàn)中，我們用虛擬儀器模擬輸入一個(gè)滿(mǎn)足實(shí)驗(yàn)要求的正弦信號(hào)，如圖 17 紅線所示，其中藍(lán)線為一級(jí)低通濾波后的信號(hào)（幅值約為 ），紫線為二級(jí)低通濾波后的信號(hào)（幅值約為 ），綠線為三級(jí)無(wú)限增益多路反饋低通濾波器濾波后的信號(hào)（幅值約為 ）。 圖 13 555 定時(shí)器的仿真信號(hào)圖 下列圖 為由 555 定時(shí)器產(chǎn)生的脈沖信號(hào)經(jīng)過(guò)開(kāi)關(guān)電路 、升壓變壓電路等電路處理后的 100V~150V， f=40KHZ 的一個(gè)近似正弦信號(hào)。 在 本次設(shè)計(jì)中，我們利用濾波器設(shè)計(jì)軟件對(duì)濾波器參數(shù)進(jìn)行參數(shù)設(shè)置。然后利用比較器進(jìn)行二值化處理，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)。 圖 5 一階低通濾波器以及無(wú)限增益多路反饋低通濾波器 公式（ 1） 三、超聲波傳感器的障礙物檢測(cè)電路設(shè)計(jì)思路 本次仿真實(shí)驗(yàn)設(shè)計(jì)電路包括超聲波發(fā)射電路、超聲波回波接收電路兩部分。因此從揚(yáng)聲器中聽(tīng)到間歇式的 嗚 ......嗚 聲響。 電 容器 C 放電所需的時(shí)間為： tPL=R*ln2≈*R ；當(dāng) C放電結(jié)束時(shí)， T截止， Vcc 將通過(guò) R R2向電容器 C 充電， Vc 由 Vcc/3 上升到 2Vcc/3 所需的時(shí)間為 :tPH=(R1+R2)*C*ln2≈*(R1+R2)*C ；當(dāng) Vc 上升到 2Vcc/3 時(shí)，觸發(fā)器又發(fā)生翻轉(zhuǎn)，如此周而復(fù)始，在輸出端就得到了一個(gè)周期性的方波，其頻率： f=1/(tPL+tPH)≈[(R1+2*R2)*C] 555 定時(shí)器成本低，性能可靠，只需要外接幾個(gè)電阻、電容，就可以實(shí)現(xiàn)多諧振蕩器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器及施密特觸發(fā) 器等脈沖產(chǎn)生與變換電路。 電路組成： 圖 2 555 定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器電路 用 555 定時(shí)器構(gòu)成的多諧振蕩器電路如圖所示：圖中電容 C、 電阻 R1 和R2 作為振蕩器的定時(shí)元件，決定著輸出矩形波正、負(fù)脈沖的寬度。發(fā)射時(shí)的脈沖電壓幅值大小直接影響測(cè)距的遠(yuǎn)近，應(yīng)采用超聲波專(zhuān)用的脈沖變壓器。而當(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)。超聲波回波接收電路包括一級(jí)帶通濾波電路、二級(jí)帶
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