不使用單片機(jī)的超聲波測(cè)距(純數(shù)字電路完成的)(編輯修改稿)
2025-07-26 09:26 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ；2 設(shè)計(jì)說(shuō)明 設(shè)計(jì)的系統(tǒng)框圖 各單元模塊設(shè)計(jì)原理 超聲波產(chǎn)生電路由一個(gè) NE555 構(gòu)成超聲波脈沖信號(hào)發(fā)生器，工作周期為 337us，占空比為 98%的脈沖。超聲波發(fā)生電路 載波產(chǎn)生電路T X驅(qū)動(dòng)電路R X放大電路檢波電路時(shí)間測(cè)量電路計(jì)數(shù)顯示電路 11223344 5 56 67 78 8IC1NE555R21MR120KC1103C2474VCCVCCFS_ZBXH圖 21 超聲波產(chǎn)生電路 載波發(fā)生器由另一個(gè) NE555 的 4 腳接收上一個(gè) NE555 輸出的脈沖信號(hào)控制，輸出1ms 頻率 40KHz，占空比為 50%的脈沖，停止 64ms 后發(fā)送下一個(gè)周期。11 2233 44 5 56 6778 8IC2NE555R315KC4102C3103VCCFS_ZBXHFFS_XHD4LEDR53K圖 22 載波發(fā)生器 發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路將第二個(gè) NE555 的輸出的單邊脈沖信號(hào)輸入 CD4069 經(jīng) 4069 中的反相器把輸入的脈沖轉(zhuǎn)化為雙邊信號(hào)。11223344556677 8 89 910 1011 1112 1213 1314 14IC3CD4069VCCFS_XHC5104CSB1TXFS_ZBXHFS_ZBXHF圖 23 發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路 超聲波接收電路超聲波接收頭和 LMN324 構(gòu)成超聲波信號(hào)的檢測(cè)和放大反射回來(lái)的超聲波信號(hào)經(jīng) LMN324 的兩級(jí)放大 900 倍，第一級(jí)放大 30 倍，第二級(jí)放大 30倍。放大后的信號(hào)送至由 D6,D7,C17,R28 組成的包絡(luò)檢波電路中將包絡(luò)檢出，此時(shí)檢出信號(hào)有兩個(gè)脈沖，前一個(gè)為發(fā)射機(jī)發(fā)射時(shí)接受到的，后一個(gè)才為遇到目標(biāo)物返回的信號(hào)，為了濾除第一個(gè)脈沖，將發(fā)射機(jī)第二個(gè) NE555 的輸出信號(hào)與檢出信號(hào)分別作為 LM324 的兩個(gè)輸入做比較，濾除第一個(gè)脈沖。CSB2RX 1122 3344 5566 77 8 89 9101011 1112 12131314 14IC4LMN324R6RES2C7104R2230K R231MC8104R2630KR271MR710KR810KC16104VCCC6102JS_SINGLED5 LEDD7DIODEJS_SINGLEC17CAP R28RES2R251MR2947KVCCC18CAPD8DIODEFS_ZBXHFD6DIODER243KJS_XH圖 24 超聲波接收電路 時(shí)間測(cè)量電路由 CD4011B 中四個(gè)與非門(mén)構(gòu)成 RS 觸發(fā)器的構(gòu)成時(shí)間測(cè)量電路，管腳 接二級(jí)放大后的發(fā)射脈沖，管腳 6 接處理過(guò)的返回脈沖。在發(fā)出檢測(cè)脈沖時(shí)，管腳 8 輸出高電平，當(dāng)接收到反射回來(lái)的檢測(cè)脈沖時(shí)，管腳 8 輸出電平由高變低，故管腳 8 輸出的高電平時(shí)間即為測(cè)試脈沖往返的時(shí)間。1 2 3 4 5 6ABCD654321DCBA11223344 5 56 67 78 8IC6NE555R9200C10103C9103VCCJSMC123R105K11223344556677 8 89 910 1011 1112 1213 1314 14IC5CD4011BVCCJS_XHTIME_XHFS_ZBXHFJSMCTIME_XHFREQUENCY圖 25 時(shí)間測(cè)量電路 計(jì)數(shù)脈沖由 CD4069 組成計(jì)數(shù)電路脈沖發(fā)生器，由 CD4011 輸出的時(shí)間測(cè)量脈沖，電路頻率為 。11223344556677 8 89 910 1011 1112 1213 1314 14IC7CD4069VCCTIME_XHC12104C11104R12D21N4148D11N4148R11RESETLOCK圖 26 計(jì)數(shù)脈沖發(fā)生電路 計(jì)數(shù)、鎖存、顯示RESET 端輸入一個(gè)復(fù)位脈沖信號(hào)使計(jì)數(shù)器清零，同時(shí)與非門(mén)被打開(kāi)，通過(guò)FREQUENCY 腳計(jì)數(shù)，當(dāng) LOCK 端輸入一個(gè)鎖存脈沖信號(hào)使計(jì)數(shù)器數(shù)據(jù)被鎖存，與非門(mén)關(guān)閉，停止計(jì)數(shù)。這樣就完成了一次計(jì)數(shù)。1122334455667788 9 910 1011 1112 1213 1314 1415 1516 16IC8MC14553VCCDS3DS1DS2
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