基于單片機(jī)的數(shù)字式超聲波測距儀設(shè)計(jì)(參考版)
2024-10-11 00:30本頁面
【正文】 經(jīng)過嚴(yán)格的調(diào)試，是個參數(shù)都得到優(yōu)化，電路控制方便，性能表現(xiàn)良好，實(shí)現(xiàn)了大范圍的超聲測距，使用脈沖回波測量距離，考慮溫度對回波速度的影響，回波檢測對超聲傳播時間的影響，超聲測距可以提高。 系統(tǒng)性能分析 測距儀在進(jìn)行長距離測距時精度會降低，發(fā)射的脈沖數(shù)應(yīng)選擇合適，脈沖個數(shù)多時，發(fā)射換能器可以克服其震動慣量而獲得充分的振動，其它聲波模式影響較小，發(fā)射的超聲脈沖能量大；但此時測距的盲區(qū)也大（是指可以測量的最小距離），一般選擇有 8個脈沖組成，電路在六米的測量結(jié)果，幅值較小，功率管發(fā)熱發(fā)熱嚴(yán)重，這說明功率消耗過大。 缺點(diǎn) 由于溫度影響超聲波在空氣中的傳播速度，超聲波回波很難精確捕捉到，至使超聲波在空中的傳播時間很難精確測量到。結(jié)構(gòu)簡單，成本低。 在由集成電路構(gòu)成的收發(fā)電路中， 發(fā)射電路我們選用由非門構(gòu)成，接收電路采用由紅外接收檢波芯片 CX20206 構(gòu)成，主要是考慮到系統(tǒng)的調(diào)試簡單、成本低、可靠性好。如下圖所示： 圖 126 由 LM1812 構(gòu)成的接收電路 《計(jì)算機(jī)控制技術(shù)》課程設(shè)計(jì) 5 (4) CX20206 構(gòu)成的接收電路 圖 127 CX20206 構(gòu)成的接收電路 以上為常用的發(fā)射和接收電路，分立元件構(gòu)成的收發(fā)電路容易受到外界的干擾，體積、功耗也比較大。 2）采用同相端輸入方式其輸入阻抗高，超聲波接收傳感器的輸出信號接到放大器的同相端，有利于超聲波傳感器充分發(fā)揮接收靈敏度和自生的選頻作用。第一級中 3R 為集電極負(fù)載電阻； 2R為偏流電阻，同時引入了交直流并聯(lián)電壓負(fù)反饋，可以較有效的穩(wěn)定靜態(tài)工作點(diǎn)，改善非線性失真以及增益的穩(wěn)定性；4R 是發(fā)射極負(fù)反饋電阻，引入直、交流串聯(lián)電流負(fù)反饋，具有穩(wěn)定工作點(diǎn)、增益、改善失真、提高輸入阻抗等作用。圖中把兩個非門的輸出接到一起的目的是為了提高其吸入電流，電路驅(qū)動能力提高。 （ 3）超聲波接收電路 圖 123 由非門構(gòu)成的超聲波發(fā)射電路 圖 123是由非門構(gòu)成的一個振蕩器發(fā)送電路，用非門構(gòu)成的電路簡單，調(diào)試容易。 （ 2）由集成電路構(gòu)成的發(fā)射電路 圖 122 555 構(gòu)成的超聲波發(fā)射電路 圖 122為由 555 集成芯片構(gòu)成的振蕩、調(diào)制、激勵電路。超聲波發(fā)射器的壓電晶片可等效于一個串聯(lián) LC基于單片機(jī)的數(shù)字式超聲波測距儀設(shè)計(jì) 2 諧振電路，具有選頻作用，因此該振蕩器只能振蕩 在超聲波發(fā)射頭的固有諧振頻率 0f。當(dāng)收到超聲波反射波時，接收電
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