【正文】 描中，對應(yīng)于要顯示的位0其余為一，這樣便可以在3個LED上顯示出3位十六進制數(shù)字。利用眼睛的視覺慣性，當采用一定的頻率不斷地往3個LED輸送顯示碼和掃描代碼時，從顯示管上便可以見到相當穩(wěn)定地數(shù)字顯示。 顯示電路圖 顯示電路圖 單片機軟件流程上電初始化CPU開中斷INT1開中斷等待INT1中斷將07H送P1口延時1ms將01H送P1口INT0開中斷等待INT0中斷INTO關(guān)中斷讀取UU3所記數(shù)據(jù)，計算時間t計算s=1/2vt顯示s數(shù)值 超聲波測距裝置軟件流程圖開始系統(tǒng)初始化控制鍵按下？調(diào)測溫子程序調(diào)測距子程序YN 主程序軟件流程圖測量子程序開始調(diào)用發(fā)射超聲波子程序觀察接受輸入，并進行時間測量接受脈沖到來，測量結(jié)束返回 測量子程序軟件流程圖６　提高部分在本設(shè)計系統(tǒng)中，由于反射超聲波接收時的信號幅度與反射物體離接收傳感器的距離遠近有關(guān)，一般相差幾十分貝。為了提高超聲波測距范圍，需要對接收信號進行變增益放大，以滿足后續(xù)信號處理的需要。本部分作為論文的提高部分，在已有的理論基礎(chǔ)上對接收電路添加了由AD603可變增益放大器結(jié)合簡單的AGC控制電路，AGC電路是一種在輸入信號幅度變化很大的情況下，使輸出信號幅度保持恒定或僅在較小范圍內(nèi)變化的自動控制電路。AGC的基本原理是產(chǎn)生一個隨輸入電平而變化的直流AGC電壓，利用AGC電壓去控制某些放大部件(如中放)的增益，使接收機總增益按照一定規(guī)律而變化。AGC電路主要由控制電路和被控電路兩部分組成?？刂齐娐肪褪茿GC直流電壓的產(chǎn)生部分，被控電路的功能是按照控制電路所產(chǎn)生的變化著的控制電壓來改變接收機的增益。從而達到對接收信號進行變增益放大，從而達到提高測量的精度的目的。發(fā)射電路時序控制計時電路放大濾波電路自動曾益電路（AGC）時間檢測峰值檢測單片機系統(tǒng)發(fā)射探頭接收探頭 原理框圖 AD603工作原理介紹AD603是低噪、90MHz帶寬增益可調(diào)的集成運放，如增益用分貝表示，則增益與控制電壓成線性關(guān)系。管腳間的連接方式?jīng)Q定了可編程的增益范圍，增益在11～+30dB時的帶寬為90MHz，增益在+9～+41dB時具有9MHz帶寬，改變管腳間的連接電阻，可使增益處在上述范圍內(nèi)。該集成電路可應(yīng)用于射頻自動增益放大器、視頻增益控制、A/D轉(zhuǎn)換量程擴展和信號測量系統(tǒng)，　 AD603內(nèi)部原理簡化框圖 AD603引腳圖AD603引腳功能：GPOS 增益控制輸入“高”電壓端（正電壓控制）GNEG 增益控制輸入“低”電壓端（負電壓控制）VINP 運放輸入COMM 運放公共端FDBX 反饋端VNEG 負電源輸入VOUT 運放輸入VPOS 正電源輸入AD603由無源輸入衰減器、增益控制界面和固定增益放大器三部分組成。圖中加在梯型網(wǎng)絡(luò)輸入端(VINP)的信號經(jīng)衰減后，由固定增益放大器輸出，衰減量是由加在增益控制接口的電壓決定。增益的調(diào)整與其自身電壓值無關(guān)，而僅與其差值VG有關(guān)，由于控制電壓GPOS/GNEG端的輸入電阻高達 50MΩ，因而輸入電流很小，致使片內(nèi)控制電路對提供增益控制電壓的外電路影響減小。以上特點很適合構(gòu)成程控增益放大器。圖1中的“滑動臂”從左到右是可以連接移動的。當VOUT和FDBK兩管腳的連接不同時，其放大器的增益范圍也不一樣。當腳5和腳7短接時，AD603的增益為40Vg+10，這時的增益范圍在 10～30dB，本文的設(shè)計就是這樣應(yīng)用的。當腳5和腳7斷開時，其增益為40Vg+30，這時的增益范圍為10～50dB。如果在5腳和7腳接上電阻，其增益范圍將處于上述兩者之間。 AGC電路工作原理 選用AD603作為主放大器，兩片AD603采用順序級聯(lián)形式，充分發(fā)揮每一片AD603的增益控制功能。AGC檢波由9018完成，9018同時送出AGC控制電壓。 AGC自動增益電路圖經(jīng)兩級AD603放大的信號，一路由J2送入下一級信號通道，另一路則由C10輸入到9018用于AGC檢波。9018的發(fā)射極PN結(jié)完成AGC檢波，并由集電極經(jīng)電容CAGC濾波后送出AGC控制電壓。輸入信號增大時，9018的基極瞬時電流也增大，相應(yīng)的集電極電流也跟著增大，從而R7兩端的瞬時壓降也增大，則集電極瞬時電壓減小，經(jīng)濾波后得到的也相應(yīng)減?。煌瑯?，輸入信號減小時，VAGC則會增大，即與輸入信號的強度成反比，符合AGC電壓反向控制要求。AD603的2腳對地壓降固定，1腳對地壓降即為，從而2腳的電壓差受VAGC的控制。AD603的增益可表示為：G= 40+10。由此可見，隨著VAGC的增加，也增加，則AD603的增益變大；相反，若減小，也減小，則AD603的增益變小，從而使兩級AD603的輸出恒定在某個信號強度上。AGC時間常數(shù)的調(diào)整可以通過改變的容值來實現(xiàn)。 AGC增益的分配和計算兩片AD603采用順序級聯(lián)模式有利于控制精度和信噪比的提高。而順序級聯(lián)模式要求在放大信號時先啟用第一片AD603的增益，用盡后再用第二片的增益。由AD603的增益計算公式可知，當在500～500mV之間時，其增益在10～30dB范圍內(nèi)變化，則兩片AD603的之間應(yīng)有 1V的電壓差，即兩片AD603的2腳之間有1V的壓降。根據(jù)實際設(shè)計應(yīng)留有一定的余量。將第一片AD603的增益范圍定為6～30dB，則相應(yīng)的為400～500mV，～6V。第二片AD603的增益范圍定為10～24dB，則相應(yīng)的為500～350mV，故1腳的控制電壓即應(yīng)為6～，兩片順序級聯(lián)后的總增益范圍為16～54dB，兩級AD603的總增益將從16dB到54dB線性增加。現(xiàn)在需要做的是調(diào)整9018的工作點，使得當輸入信號適當變化時。由圖2可以看出，的大小取決于R7的阻值和集電極電流的大小。在無信號輸入時，調(diào)整9018的靜態(tài)工作點，使9018發(fā)射極的PN結(jié)處于近似截止狀態(tài)，此時兩級 AD603的增益全部放開，即54dB；當有信號輸入，但其信號強度尚不能使9018發(fā)射極的PN結(jié)導通時，AGC處于失控狀態(tài)，輸出信號將隨著輸入信號強度的增大而增大；當信號強度足以使9018發(fā)射極的PN結(jié)導通時，9018處于AGC檢波狀態(tài)，此時AGC開始起控，大約以25mV/dB的速率下降。對應(yīng)的兩級AD603的增益也開始逐漸從54dB下降到16dB，先是第二級AD603的增益逐漸從24dB下降到 10dB，然后第一級AD603的增益也開始逐漸從30dB下降到6dB。此時，AGC進入飽和點，輸入信號強度再增大時，AGC已失去控制作用，輸出信號又將隨著輸入信號強度的增大而增大。這就是AGC的整個控制過程，即隨著輸入信號強度的不斷增大，AGC將歷經(jīng)失控、開始起控、進入飽和、再次失控的控制過程。6 接收電路各部分防真波形圖 經(jīng)過第一級20倍放大的波形仿真 放大信號經(jīng)過濾波器之后的仿真波形 信號經(jīng)過整形電路整形之后的脈沖波形7 設(shè)計經(jīng)驗總結(jié)8 結(jié)論參 考 文 獻[1] 應(yīng)崇福. 超聲學. 北京. 科學出版社. 1990[2] 超聲學. ：//[3] 王路遠主編. 超聲學．北京．北京郵電大學．2000[4] 尹旭全,. 現(xiàn)代電子技術(shù). 2003,5[5] Mike Hazas And Andy Ward. Laboratory for Communications EngineeringUniversity of Cambridge, United Kingdom[6] 景旭文,李家寶,葛鴻翰等．超聲測距儀的研究．華東船舶工業(yè)學報．1994,8 (3卷第1期)： 90～94　[7] 徐達．超聲波液位測距系統(tǒng)的研究.[學士學位論文]．華北工學院：電子工程系. 2003[8] 張斌，戚英,劉勇，尚家甫，劉麗璋．外線遙測技術(shù)在出租車計價器整車檢定標準裝置上的應(yīng)用．計量技術(shù)．2001, 3．3638[9] 陶香琴．光電測距儀的室內(nèi)檢定．計量技術(shù)．2000,1．32－36[10] 張赫主編．激光原理及其運用．南京. 南京理工大學出版社．2001[11] 馮若主編. 超聲手冊. 南京. 南京大學出版社. 1999. 1819頁，2627[12] 孟立凡,鄭賓主編. 傳感器原理及技術(shù). 北京. 兵器工業(yè)出版社. 1999. 8185[13] 孟立凡,鄭賓,候文．超聲測距換能器及收發(fā)電路的研究．華北工學院報．2001（第22卷第2期）：87～89[14] 李茂山 實用測試技術(shù) 1994,3 16頁[15] 袁真．一種新型的智能超聲測距儀．電測與儀表．1995,3．35～37[16] 鄭倫貴. 長導體斷裂無損檢測. [學士學位論文]. 華北工學院電子工程系[17] 張建華．數(shù)字電子技術(shù)．北京：機械工業(yè)出版社．2001，7．297～218[18] 郭培源. 電子電路及電子器件 高等教育出版社. 2000. 418[19] 莊躍輝,舒建宜. 國內(nèi)晶體管參數(shù)與代換大全. 人民郵電出版社. 1995[20] 王遠. 模擬電子技術(shù) 機械工業(yè)出版社. 1998[21] 張國雄,金篆芷. 測控電路. 北京：機械工業(yè)出版社. 2001[22] 梁廷貴. 現(xiàn)代集成電路實用手冊—集成運算放大器. 電壓比較器分冊. 第一版. 科學技術(shù)文獻出版社. 2002,2. 77—78[23] 康華光,陳大欽. 電子技術(shù)基礎(chǔ)模擬部分（第四版）. 高等教育出版社. 2003[24] 羅亞非. 凌陽16位單片機應(yīng)用基礎(chǔ). 北京航空航天大學出版社. 2003 12[25] 戴梅萼,史嘉權(quán). 微型計算機技術(shù)及應(yīng)用. 清華大學出版社. 2003