基于單片機(jī)的測(cè)距儀設(shè)計(jì)-文庫(kù)吧資料
2024-11-15 08:34本頁(yè)面
【正文】 (3)由于傳播時(shí)受介質(zhì)聲速、聲阻抗和衰減常數(shù)的影響大，所以，反過(guò)來(lái)可由超聲波傳播的情況測(cè)量物質(zhì)的狀態(tài)。相比之下，超聲波具有下面的一些特點(diǎn)： (l)它能以各式各樣的傳播模式 (縱波、橫波、表面波、薄板波 )在氣體、液體、固體或它們的混合物等各種媒質(zhì)中傳播，也可在光不能通過(guò)的金屬、生物體中傳播，是探測(cè)物質(zhì)內(nèi)部的有效手段。 超聲波的特點(diǎn)及其分類 聲波產(chǎn)生的條件是首先要有一個(gè)作機(jī)械振動(dòng)的質(zhì)點(diǎn)作波源，其次要有傳播振動(dòng)的彈性介質(zhì)。頻率高于人類聽(tīng)覺(jué)上限頻率 (約 20200Hz)的聲波，稱為超聲波，或稱超聲。根據(jù)聲波振動(dòng)頻率的范 圍，可以分為次聲波、聲波、超聲波和特超聲波。然而，由于超聲是人耳聽(tīng)不到的信號(hào)，直到 18 世紀(jì)，人們才開(kāi)始研究海豚、蝙蝠等動(dòng)物時(shí)，才推測(cè)自然界存在超聲。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 7 第 3 章 超聲波簡(jiǎn)介 聲音是與人類生活緊密相聯(lián)的一種自然現(xiàn)象，人們對(duì)聲音早有認(rèn)識(shí)，在人們的日常生活中存在著各式各樣的聲音。其他的方案的電路中所要求的 電壓都是比較高，在使用的過(guò)程中都需要對(duì)電壓進(jìn)行單獨(dú)轉(zhuǎn)化，不方便，增加了成本，電路也比較復(fù)雜。因此，實(shí)際應(yīng)用時(shí)要加多級(jí)放大器。 圖 40kHZ 超聲波發(fā)射電路之 五 圖 40kHZ 超聲波發(fā)射電路之 六 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 5 方案②采用 NPN 晶體管 V 進(jìn)行放大構(gòu)成超聲波接收電路，超聲波傳感器采用 TC4016。如圖 所示： 接收電路 方案① 采用 CX20206 紅外線接收芯片。 T 為 40KHz 的脈沖。如圖 所示： 圖 40kHZ 超聲波發(fā)射電路之四 侯杰：基于單片機(jī)的測(cè)距儀設(shè)計(jì) 4 方案⑥ 使用兩個(gè)與非門電路完成驅(qū)動(dòng)功能。發(fā)射超聲波信號(hào)大于 8m。電路簡(jiǎn)單易制。如圖 所示： 方案⑤ 由 LM555 時(shí)基電路及外圍元件構(gòu)成 40kHz 多諧振蕩器電路，調(diào)節(jié)電阻器 RP 阻值，可以改變振蕩頻率。電路中 YF1~YF4 采用高速 CMOS 電路 74HC00 四與非門電路，該電路特點(diǎn)是輸出驅(qū)動(dòng)電流大（大于 15mA），效率高等。振蕩信號(hào)分別控制由 YF YF3 組成的差相驅(qū)動(dòng)器工作，當(dāng) YF3 輸出高電平時(shí)， YF4一 定輸出低電平； YF3 輸出低電平時(shí)， YF4 輸出高電平。如 所示： 圖 40kHZ 超聲波發(fā)射電路之二 圖 40kHZ 超聲波發(fā)射電路之三 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 3 方案④ 它主要由四與非門電路 CC4011 完成振蕩及驅(qū)動(dòng)功能，通過(guò)超聲換能器 T4016 輻射出超聲波去控制接收機(jī)。整機(jī)工作電流約 25mA。本電路適應(yīng)電壓較寬（ 3~12V），且頻 率不變。頻率穩(wěn)定性好，不需作任何調(diào) 整，并由 T4016 作為換能器發(fā)出 40kHZ 的超聲波信號(hào)。 電路的振蕩頻率決定于反饋元件的 T4016，其諧振頻率為 40kHZ177。電路不需調(diào)試即可工作。 電路工作電壓 9V，工作電流約 25mA。 T4016 兩端的振蕩波形近似于方波，電壓振幅接近電源電壓。如圖 所示： 方案② 電路中晶體管 VT VT2 組成強(qiáng)反饋穩(wěn)頻振蕩器，振蕩頻率等于超聲波換能器 T4016 的共振頻率。 2kHZ，否則應(yīng)調(diào)節(jié) RP。電源用 9V 疊層電池。電容 C C2 平衡 F3 和 F4 的輸出，使波形穩(wěn)定。但是該超聲波的傳感器的接口電路比較多，有以下幾種： 發(fā)射電路 方 案① 由 F1~F3 三門振蕩器在 F3 的輸出為 40kHZ 方波，工作頻率主要由C R 和 RP 決定，用 RP 可調(diào)電阻來(lái)調(diào)節(jié)頻率。 四川理工學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 1 第 2 章 方案論證 經(jīng)過(guò)調(diào)查后發(fā)現(xiàn)， TCT4016 是市場(chǎng)上比較常見(jiàn)的一款超聲波傳感器。通過(guò)單片機(jī) STC89C52RC 的 I/O 發(fā)送 40KHz 的脈沖讓超聲波發(fā)射器 TCT4016T 產(chǎn)生超聲波，當(dāng)超聲波遇到障礙物的時(shí)候， TCT4016R 會(huì)接受反射回來(lái)的超聲波，最后用單片機(jī)計(jì)算兩個(gè)的時(shí)間差，就可以了算出本系統(tǒng)與障礙物之間的距離了。 本系統(tǒng)式以單片機(jī) STC89C52RC 和超聲波傳感器 TCT4016T/R 為基礎(chǔ)開(kāi)發(fā)的超聲波測(cè)距儀。 51 系列單片機(jī)由于具有可靠性好，以及擴(kuò)展控制功能強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，成為國(guó)內(nèi)目前應(yīng)用最廣泛的一種 8 為單片機(jī)之一。 附錄 B: 系統(tǒng)原理圖 ...............................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 附錄 ................................................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 參考文獻(xiàn) ............................................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 顯示子程序 ..................................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 定時(shí)器 T0 的中斷服務(wù)程序 .....................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 主程序設(shè)計(jì) ..................................錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 顯示電路 ....................................錯(cuò)誤 !未定
公司管理相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1