基于超聲波傳感器的障礙物檢測課程設(shè)計報告-閱讀頁
2024-09-14 20:04本頁面
【正文】 一個輸出信號。 當在超聲波回波接收電路輸入端輸出 VPP=60mV~2V， f=40KHZ 的正弦波信號時，我們利用兩級低通濾波器進行濾波，得到所需要的波段。 四、 超聲波傳感器的障礙物檢測電路實際設(shè)計 超聲波發(fā)射電路部分 在本次應(yīng)用 Multisim10 軟件 仿真設(shè)計試驗中，我們用 555 定時器產(chǎn)生 0~5V的方波，并通過 變壓器升壓激勵模塊將方波升壓為 100V~150V， f=40KHZ 的一個輸出信號，然后通過輸出端輸出一個正弦信號。發(fā)射端電路圖如圖 6 所示。當 在超聲波回波接收電路輸入端輸出VPP=60mV~2V， f=40KHZ 的正弦波信號時，超聲波回波接收電路輸出端能輸出電平信號。 圖 8 超聲波回波接收電路 1）濾波電路部分設(shè)計 在超聲波回波接收電路中，本次仿真我們應(yīng)用了一個一階有源低通濾波器和兩個 無限增益多路反饋二階 低 通 濾波器進行信號的濾波，將第一級 低通濾波器的轉(zhuǎn)折頻率取為 41khz 而 第二級為 39khz，通過兩級濾波 最終獲得 f=40KHZ（左右）的正弦波信號。 圖 9 濾波器參數(shù)設(shè)置 2）二值化電路部分設(shè)計 在濾除干擾波形之后，采用了反向比較器的二值化電路，如圖 11，其原理是在反向輸入端接入一個比較基準電壓，通過電阻分壓后得到基準電壓。 圖 10 二值化電路設(shè)計 3） 超聲波回波接收電路兩種電路比較 為了能夠更好的達到實驗效果，我們借鑒資料設(shè)計了基于帶通濾波器的超聲波回波接 收電路。 圖 11 超聲波回波接收電路之二 Protues 軟件繪制的總體電路圖 為了使我們所設(shè)計的電路更具有可觀性，我們也利用課堂上學(xué)到的 Protues繪制仿真軟件將整體的電路圖進行了繪制。 通過 Multisim軟件仿真出來的數(shù)據(jù)結(jié)果，整體是比較滿意的，可以看出 555定時器的仿真 效果有達到我們預(yù)期。但是在超聲波發(fā)生電路中的仿真我們可以看到有失真。通過進一步的探索我們可以了解到不僅僅是 RV1 滑動變阻器對輸出波形有影響，負載電阻 R1 以及震蕩電阻R2 均會對輸出波形產(chǎn)生一定的影響。 圖 17 是經(jīng)過超聲波模擬器件接收到輸出 VPP=60mV~2V， f=40KHZ 的回波。證明發(fā)射部分仿真效果達到預(yù)期。 通過圖像顯示，我們可以看出效果放大和濾波效果均可以達 到我們的預(yù)期，因此濾波器的設(shè)計滿足我們的實驗需求。 圖 20 輸出信號效果圖 由輸入正弦波信號源信號與上圖信號比較我們可以看出，當在超聲波回波接收電路輸入端輸入低電平信號時，超聲波回波接收電路輸出端能輸出高電平信號。而系統(tǒng)工作方式也會帶來誤差，單片機的工作頻率有限，造成對信號的影響以及計數(shù)存在著延遲，這也是誤差產(chǎn)生的一個方面。 七、 實驗總結(jié) 通過本次實驗，我了解了 基于超聲波傳感器的障礙物檢測電路仿真電路的基本構(gòu)成，基本了解了 超聲波 發(fā)射電路、超聲波回波接收電路以及各模塊 和各傳感器 的作用。 在實驗室的這幾天 ， 跟著學(xué)長，跟學(xué)長問這問那，才知道原來我們還差那么遠，期間我不僅學(xué)習(xí)了基本知識，而且樹立了一些工程意識，懂得了一些學(xué)習(xí)方法?！敝挥羞@樣，我才能夠 更快的提高自己，減少與別人的差距。 在這次的課程設(shè)計中不僅檢驗了我所學(xué)習(xí)的知識，也培養(yǎng)了我如何去把握一件事情，如何去做一件事情，又如何完成一件事情。學(xué)會了合作，學(xué)會了運籌帷幄，學(xué)會了寬容，學(xué)會了理解，也學(xué)會了做人與處世。同時通過本次課程設(shè)計發(fā)現(xiàn)了了自己的不足之處，學(xué)習(xí)了許多課程以外的知識，同時也提高了自己的獨立思考的能力
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