【正文】 試驗還表明當發(fā)射機與接收機之間的距離太小的時候，聲波的反射在傳 感器表面的效果不是很明顯，以致極大地影響了測量的精度，根據(jù)這種情況，使傳感器分開有一個相當?shù)淖钚【嚯x，最合適是 4 英寸。如所敘述的一樣，這些比例是不依賴于溫度和濕度的，因為參考距離 DR 是已知的，提供了一個準確的 D 的參考。因此，計數(shù)器 46 和78 的輸出被用來提供給微處理器 90，作為方法 14，微處理器 90 可通過編寫程序來提供輸出。 tR 是指參數(shù)單元聲波傳播與 固定空間的時間。雖然測量單元 10 個參考單元 12 的冒充重復(fù)率各自依賴于各自的溫度和濕度，能證明的距離D 來衡量。 最好是所有的傳感器 1 1 50 和 58 具有相同的共振頻率，因此，振蕩器 42 和 76 都工作在相同的頻率上，脈沖發(fā)生器 40 和 72 產(chǎn)生相同帶寬的輸出脈沖。發(fā)射器 50 和接收器 58 之間的距離都是已知且固定的，設(shè)為 DP，電機 62 和 64 連接到放大器 66 的輸入端，其輸出連接到探測器 68 的輸出端連接到脈沖發(fā)生器 70，脈沖發(fā)生器 70 產(chǎn)生觸發(fā)脈沖。參考單元 12 痛測量單元 10 基本上是一樣的，其中北歐擴一電發(fā)射機 50，以及在壓電材料 52 之間的一對電極 54 和 58，其中包括壓電材料 60 之間的一對電極 62 和 64。因此，觸發(fā)脈沖的重復(fù)率被計數(shù)器46 測量的相當準確，但是聲速收到溫度和濕度的影響，是測量的距離 D 無法被準確的確 定。因此，重復(fù)率是等于 V/D，聲波的速度通常受到空氣的濕度和溫度影響，例子如下： EQU1其中 T 是溫度， P 是水汽局部的壓力， H 是大氣壓強。通過公式 T=D/V。變送器 16 和接收器 18 中間的間隔 D，他是我們想要測量的數(shù)據(jù)。這個周期繼續(xù)循環(huán)，使重復(fù)的一系列觸發(fā)脈沖作用于脈沖發(fā)生器 38 的輸出。因此，在這里使用了脈沖發(fā)生器 40，用于回應(yīng)每一個觸發(fā)脈沖，提供一個控制脈沖給調(diào)制器 44，讓他有一個與來自于振蕩器 42 的 周期振蕩信號預(yù)定的相同時間。根據(jù)相關(guān)的需要，本發(fā)明提供了一個連續(xù)波振蕩器 42，他能持續(xù)的產(chǎn)生一個固定頻率和連續(xù)振蕩信號，最好是同傳感器 16 和 18 能接受的固定頻率一樣。 如表所示，接收器的電極 28 和 30 將于放大器 34 的輸入端相連接。如果該電場產(chǎn)生變化，例如通過一個電脈沖，就會產(chǎn)生一個聲波 32。測量單元 10 包括了一個電信號發(fā)射機 16 和一格電信號接收機 18，發(fā)射器 16 包括了夾著一對電極 22 和 24 的壓電材料 20，同樣接收機 18，包括 了夾著一對電極 28 和 30 的壓電材料 26。 三、 簡要圖紙說明 聯(lián)系下面的圖表對下面的描述進行閱讀后，前述內(nèi)容將變得更為清晰，在圖表中單一的圖標按這個設(shè)計的原則組成了相應(yīng)原理圖。只要相對距離被知道， 計數(shù)器輸出的比例備用來確定待測距離。脈沖的重復(fù)頻率與發(fā)射器和接收器之間的距離成反比。參考單元中的電聲發(fā)射器和電聲接收器的距離是固定的，但是測量單元間的電聲發(fā)射器和電聲接收器之間的需要測量的距離是需要被測量的。這是現(xiàn)在的發(fā)明提供的被描述的這種裝置獨立于溫度和濕度變化更進一步的客觀條件 二、 發(fā)明綜述 通過提供一個包含測量單元和參考單元的裝置使前述的和 補充的條件是與本發(fā)明的要求達到了一致的。因此，這是本設(shè)計得以利用超聲波來準確測量兩點之間的準確距離的一個客觀條件。眾所周知，兩點之間的距離可以通過兩點之間的信號傳播時間來得到。在過去，這些都是通過各種機械裝置來完成的，例如， 測徑器，測微器等等。 出版日期： 1995 年 8 月 15 日 主審查員：羅保 .伊恩 j. 一、 發(fā)明背景 本發(fā)明涉及到距離測量儀器，更特別的是，這種儀器在兩點之間傳送超聲波信號來測距。在每一個單元中，產(chǎn)生一個重復(fù)的系列脈沖，每一個都有重復(fù)率于發(fā)生器和接收器間的距離有關(guān)。因此，它不僅可用于移動機器人，還可用在其它檢測系統(tǒng)中。 五、結(jié)論 對所要求測量范圍 30cm~200cm 內(nèi)的平面物體做了多次測量發(fā)現(xiàn)，其最大誤差為， 且重復(fù)性好。主程序完成初始化工作、各路超聲波發(fā)射和接收順序的控制。當收到超聲波反射波時，接收電路 輸出端產(chǎn)生一個負跳變，在 INT0 或 INT1 端產(chǎn)生一個中斷請求信號，單片機響應(yīng)外部中斷請求，執(zhí)行外部中斷服務(wù)子程序，讀取時間差，計算距離。調(diào)節(jié) R8 在發(fā)射的載頻上，則 LM567 輸入信號大于 25mV， 輸出端 8腳由高電平躍變?yōu)榈碗娖剑鳛橹袛嗾埱笮盘?，送至單片機處理 . 前方測距電路的輸出端接單片機 INT0 端口，中斷優(yōu)先級最高，左、右測距電路的輸出通過與門 IC3A 的輸出接單片機 INT1 端口，同時單片機 和 接到IC3A 的輸入端，中斷源的識別由程序查詢來處理，中斷優(yōu)先級為先右后左。 超聲波的接收與處理 接收頭采用與發(fā)射頭配對的 UCM40R，將超聲波調(diào)制脈沖變?yōu)榻蛔冸妷盒盘?，?jīng)運算放大器 IC1A 和 IC1B 兩極放大后加至 IC2。 puzel： mov 14h, 12h；超聲波發(fā)射持續(xù) 200ms here： cpl ； 輸出 40kHz 方波 nop ； nop ； nop ； djnz 14h， here； ret 前方測距電路的輸入端接單片機 ，單片機執(zhí)行上面的程序后，在 端口輸出一個 40kHz的脈沖信號，經(jīng)過三 極管 T 放大，驅(qū)動超聲波發(fā)射頭 UCM40T，發(fā)出 40kHz 的脈沖超聲波，且持續(xù)發(fā)射 200ms。其中只畫出前方測距電路的接線圖，左側(cè)和右側(cè)測距電路與前方測距電路相同，故省略之。超聲波 在空氣中的傳播速度為 340m/s，根據(jù)計時器記錄的時間 t，就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離 (s)，即： s=340t/2 二 超聲波測距系統(tǒng)的電路設(shè)計 系統(tǒng)的特點是利用單片機控制超聲波的發(fā)射和對超聲波自發(fā)射至接收往返時間的計時，單片機選用 8751，經(jīng)濟易用，且片內(nèi)有 4K 的 ROM，便于編程。反之，如果兩電極間未外加電壓，當共振板接收到超聲波 時，將壓迫壓電晶片作振動，將機械能轉(zhuǎn)換為電信號，這時它就成為超聲波接收器了。超聲波發(fā)生器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 1 所示，它有兩個壓電晶片和一個共振板。 open external interrupt 0 POP ACC POP PSW RETI Fourth, the ultrasonic ranging system software design Software is divided into two parts, the main program and interrupt service routine, shown in Figure 3 (a) (b) (c) below. Completion of the work of the main program is initialized, each sequence of ultrasonic transmitting and receiving control. Interrupt service routines from time to time to plete three of the rotation direction of ultrasonic launch, the main external interrupt service subroutine to read the value of pletion time, distance calculation, the results of the output and so on. V. CONCLUSIONS Required measuring range of 30cm ~ 200cm objects inside the plane to do a number of measurements found that the maximum error is , and good reproducibility. Singlechip design can be seen on the ultrasonic ranging system has a hardware structure is simple, reliable, small features such as measurement error. Therefore, it can be used not only for mobile robot can be used in other detection systems. Thoughts: As for why the receiver do not have the transistor amplifier circuit, because the magnification well, CX20216 integrated amplifier, but also with automatic gain control level, magnification to 76dB, the center frequency is 38k to 40k, is exactly resonant ultrasonic sensors frequency. 超聲波測距系統(tǒng)的電路設(shè)計 本文所介紹的三方向（前、左、右）超聲波測距系統(tǒng)，就是為機器人了解其前方、左側(cè)和右側(cè)的環(huán)境而提供一個運動距離信息。 calculate the time difference MOV 31H, A。 related external interrupt 0 MOV R7, TH0。 right location entrance circuit interrupt service routine Ajmp Return left: ...。 pin to 0, to the left ranging circuit interrupt service routine return: SETB EX1。 related external interrupt 1 jnb , right。 djnz 14h, here。 nop。 ultrasonic firing continued 200ms here: cpl 。 The Circuit Design of Ultrasonic Ranging System 超聲波測距系統(tǒng)的電路設(shè)計 Ultrasonic Distance Meter 超聲波測距儀 姓 名： 專 業(yè)： 測控技術(shù)與儀器 學(xué) 號 ： 2021071071