超聲波測(cè)距系統(tǒng)

1、超射波測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)超射波測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)1應(yīng)用背景應(yīng)用背景測(cè)距的原理和方法有很多，根據(jù)信息載體的不同可分為光學(xué)方法、無(wú)線電方法和超聲波方法。隨著電子技術(shù)的發(fā)展，先后出現(xiàn)了激光、超聲波及紅外線等非接觸式測(cè)距方法。激光測(cè)距雖然測(cè)距精度高，操作簡(jiǎn)單，但是受環(huán)境的影響比較大，且系統(tǒng)檢測(cè)維護(hù)不便，價(jià)格相對(duì)昂貴，一般多在軍事領(lǐng)域應(yīng)用。紅外測(cè)距屬于電磁波的一種，超聲波是聲波測(cè)距，實(shí)現(xiàn)起來(lái)更容易且不受電磁干擾影響，并且在同等距離的情況下，超聲波的傳播時(shí)間遠(yuǎn)

2、大于紅外，往返時(shí)間更易測(cè)量。超聲波在測(cè)距方面具有以下突出的優(yōu)點(diǎn)：(1)環(huán)境介質(zhì)可為空氣、液體或固體等，適用范圍廣泛；(2)對(duì)外界光線和電磁場(chǎng)不敏感，可用于黑暗、有灰塵或煙霧、電磁干擾強(qiáng)等惡劣環(huán)境中，可以降低勞動(dòng)強(qiáng)度；(3)超聲波傳感器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，費(fèi)用低，信息處理簡(jiǎn)單可靠，易于小型化和集成化；由于超聲波具有以上特點(diǎn)被廣泛應(yīng)用于測(cè)量物體的距離、厚度、液位等領(lǐng)域。在超聲波探傷、自動(dòng)泊車系統(tǒng)和倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)中，超聲波測(cè)距有其重要的應(yīng)用。隨著

3、科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，超聲波測(cè)距技術(shù)在國(guó)防、汽車工業(yè)及日常生活中無(wú)處不在，因此被廣泛應(yīng)用于無(wú)損探傷，距離測(cè)量、距離開(kāi)關(guān)、汽車倒車防撞、智能機(jī)器人等領(lǐng)域。2.2.測(cè)量原理測(cè)量原理C=331.40.61T?CPU發(fā)射電路整形電路溫度測(cè)量電路放大濾波電路傳感器圖1超聲波測(cè)距系統(tǒng)框圖3.3.超聲波發(fā)射電路超聲波發(fā)射電路發(fā)射部分電路如圖2所示，主要由脈沖調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路，隔離電路以及驅(qū)動(dòng)電路組成，用來(lái)為超聲波傳感器提供發(fā)送信號(hào)。脈沖調(diào)制信號(hào)產(chǎn)生電路中通

4、過(guò)單片機(jī)對(duì)555定的復(fù)位(RESET)端的控制，使555定時(shí)器分時(shí)工作從而生產(chǎn)生脈沖頻率為40KHz，周期為30ms的脈沖調(diào)制信號(hào)，一個(gè)周期內(nèi)發(fā)送10個(gè)脈沖信號(hào)。隔離電路主要是由兩個(gè)與非門組成，對(duì)輸出級(jí)與脈沖產(chǎn)生電路之間進(jìn)行隔離。輸出級(jí)由兩個(gè)通用型集成運(yùn)放TL084CN組成，由于超聲波傳感器的發(fā)射距離與其兩端所加的電壓成正比，因此要求電路要產(chǎn)生足夠大的驅(qū)動(dòng)電壓，其基本原理就是一個(gè)比較電路，當(dāng)輸入信號(hào)Vi25V時(shí)，運(yùn)放A的輸出電壓VA=1