Производственный план ультразвукового дальности

Ультразвуковой дальномер применяет цепь NE555, двухэтапную схему усилителя и схема сравнения уровня для реализации передачи и приема ультразвуковых волн. Кораптор является основной единицей доля Эта система имеет высокую практическую ценность и хорошие перспективы рынка.

一 Общий план

1.1 Альтернативы

Решение 1: Ultrasonic AranceFinder использует дискретные модули

Система включает в себя пять частей: модуль измерения ультразвукового расстояния, светодиодный цифровой модуль дисплея, модуль управления модулем привода и источник питания.

Датчик модуля ультразвукового диапазона в основном состоит из передающей части и получения части. Передача небольшого ультразвукового преобразователя контролируется основным контроллером (как показано на рисунке 1); Ультразвуковой преобразователь резонирует на частоте 40 кГц, а модуль имеет цепь генерации квадратных волн 40 кГц.

Модуль дисплея представляет собой 8-значный сегмент цифрового дисплея ЖК-дисплей; В дисплее результата измерения используется трехзначный код поле, формат представляет собой X-точки XX-метры, а для отображения данных используется двухзначный код сегмента.

Благодарность питания принимает вход питания 9 В. После трубки регулятора напряжения, для различных частей системы используются расходные материалы для питания 5 В и 3,3 В.

Рисунок 1 Структура датчика ультразвукового диапазона

Схема 2: Ультразвуковой счетчик расстояния на основе микроконтроллера PIC16F876A.

Ультразвуковой дальномер в основном основан на одном чип -микрокомпьютере PIC16F876A. Его передатчик использует резонанс пьезоэлектрического кристалла, чтобы привести окружающий воздух для вибрации для работы. Ультразвуковой передатчик излучает ультразвуковые волны в определенном направлении и начинает время в то же время, когда ультразвуковые волны находятся в воздухе. Распространение, оно вернется немедленно, когда он столкнется с препятствием на пути, а ультразвуковой приемник остановит время, когда он получит отраженную волну. При нормальных обстоятельствах скорость распространения ультразвуковых волн в воздухе составляет 340 м/с. Согласно времени T, записанному таймером, можно рассчитать расстояния между точкой запуска и препятствием, то есть S = 340 & Times; T/2, который обычно используется метод разности во времени для измерения расстояния.

При проектировании схемы счета диапазона принят соответствующий метод подсчета. Основным принципом ультразвукового датчика датчика является одноцепочечная система микрокомпьютера, сначала обеспечивает импульсные сигналы для схемы передатчика во время измерения, а счетчик одноити-чип находится в состоянии ожидания и не учитывается; Когда сигнал передается в течение некоторого периода времени, микрокомпьютер с одним чипсом посылает сигнал приводит к тому, что система отключает передающий сигнал, и счетчик начинает подсчет для достижения синхронизации в начале; Когда наступает последний импульс полученного сигнала, счетчик перестает подсчитать.

Двухсторонняя система ультразвукового дальности в основном состоит из нескольких частей (как показано на рисунке 2): модуль светодиодного отображения, чип PIC16F876A, модуль ультразвукового передатчика, модуль ультразвукового приемника, модуль питания и другие пять модулей.

Рисунок 2 Общая блок -схема проектирования системы

1.2 Выбор схемы

Поскольку дизайн этого ультразвукового воздушного преобразователя является конструкцией цифрового аналога, и, учитывая, что программирование MCU не знакомо членам команды, отладка столкнется с большими трудностями. Схема 1 схемы созданы для изученных знаний, и принципы относительно знакомы, поэтому схема 1 с более сложными аппаратными целями принята.

二 Проектирование и реализация

Ультразвуковая диапазона искателя основана на характеристиках ультразвуковых волн, отраженных обратно при столкновении с препятствиями. Ультразвуковой передатчик излучает ультразвуковые волны в определенном направлении и начинает время одновременно с передачей. Ультразвуковые волны распространяются в воздухе и немедленно возвращаются при столкновении с препятствиями на пути. Ультразвуковой приемник немедленно прерывает и останавливает время, когда принимаются отраженные волны. Постоянно обнаруживая эхо, отраженные препятствиями, встречающимися после излучения сгенерированной волны, измеряется разница во времени T между передаваемой ультразвуковой волной и полученным эхо, а затем получено расстояние L. Формула базового диапазона: l = (△ t/2)*c

где L - расстояние, которое нужно измерить

T— - интервал времени между передаваемой волной и отраженной волной

C— - скорость звука ультразвука в воздухе, которая составляет 340 м/с при комнатной температуре

После определения скорости звука L можно получить до тех пор, пока измеряется время обратной поездки ультразвуковой волны.

2.1

2.1.1

Рисунок 3 Ультразвуковая структура излучения состоит из двух 555 интегрированных цепей. IC1 (555) представляет собой генератор ультразвуковых импульсных сигналов, формула расчета рабочего цикла заключается в следующем, в фактической схеме возникнут различия из -за ошибок, таких как компоненты.

Условия: ra = 9,1 МОм, Rb = 150 кОм, C = 0,01 мкф

TL = 0,69 x Rb x C = 0,69 x 150 x 103 x 0,01 x 10-6 = 1 мсек

Th = 0,69 x (ra + rb) x c = 0,69 x 9250 x 103 x 0,01 x 10-6 = 64 мсек

IC2 представляет собой генератор сигналов ультразвукового носителя. Контролируемый выходным сигналом IC1, он выводит импульс 1 мс с частотой 40 кГц, рабочим циклом 50%и остановкой на 64 мс. Рассчитано следующим образом:

Условия: ra = 1,5 кОм, rb = 15 кОм, c = 1000pf

TL = 0,69 x Rb x C = 0,69 x 15 x 103 x 1000 x 10-12 = 10 мксек

Th = 0,69 x (ra + rb) x c = 0,69 x 16,5 x 103 x 1000 x 10-12 = 11 мксек

F = 1/(TL + TH) = 1/((10,35 + 11,39) x 10-6) = 46,0 кГц

IC3 (CD4069) составляет ультразвуковой схему передаваемого привода.