凌阳超声波探头.doc

超声波探头
接线图
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1、超声波避障连接电路
超声波发射装置
    由NE555构成无稳多谐振荡器,其振荡频率由电阻W1、R1和C3决定通过调节W1可以改变振荡频率,输出的振荡信号经过CD4049的放大推动超声波换能器S1发声。
    NE555的第4脚使能端可由单片机控制,当需要发射超声信号时该脚为高电平。
超声波接收装置
    超声波换能器S1接受到的微弱信号,经过交流耦合到IC1放大,其放大倍数为:A1=-R6/R4=-50;
    放大的信号在经过交流耦合到IC1的另一运放,其放大倍数为:A2=-R9/R7=-20;
    总增益为:A=A1*A2=1000
    经过放大的信号再由比较器LM311整形,输出标注TTL电平信号以被单片机接收。
2、超声波测距连接电路一
     测距原理:超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s,根据计时器记录的时间t,就可以计算出发射点距障碍物的距离(s),即:s=340t/2
1) 40kHz 脉冲的产生与超声波发射
    测距系统中的超声波传感器采用UCM40的压电陶瓷传感器,它的工作电压是40kHz的脉冲信号。,单片机执行下面的程序后, 端口输出一个40kHz的脉冲信号,经过三极管T放大,驱动超声波发射头UCM40T,发出40kHz的脉冲超声波,且持续发射200ms。
puzel: mov  14h, #12h;  超声波发射持续200ms
here:  cpl  ;      输出40kHz方波
        nop ;
        nop ;
        nop ;
        djnz  14h,here;
        ret
2) 超声波的接收与处理
    接收头采用与发射头配对的UCM40R,将超声波调制脉冲变为交变电压信号,经运算放大器IC1A和IC1B两极放大后加至IC2。IC2是带有锁定环的音频译码集成块LM567,内部的压控振荡器的中心频率f0=1/,电容C4决定其锁定带宽。调节R8在发射的载频上,则LM567输入信号大于25mV,输出端8脚由高电平跃变为低电平,作为中断请求信号,送至单片机处理。
    特点是电路简单,易于实现。缺点是在测量近距和远距时有误差。
3、超声波测距连接电路二
超声波发射装置
    由单片机产生40KHz的方波,送给CD4049,而后面的CD4049则对40KHz