澳洲幸运8APP 超声波测距电路的原理与生产

日期:2021-04-01 01:08:34 浏览量: 114

由于超声波的强方向性,缓慢的能量消耗以及在介质中的长距离,超声波常用于距离测量。例如,测距仪和物位测量仪器可以通过超声波来实现。超声波检测通常快速,方便,计算简单,易于实现实时控制,并且在测量精度方面可以满足工业实际要求,因此它也已广泛用于移动机器人的开发中。为了使移动机器人能够自动避开障碍物和行走,必须配备测距系统,以便它能够及时获取与障碍物的距离信息(距离和方向)。本文介绍的三向(前,左和右)超声波测距系统旨在为机器人提供移动距离信息超声波测距电路原理图,以了解机器人的前,左和右环境。 二、超声波测距的原理1、超声波发生器为了研究和使用超声波,已经设计并制造了许多超声波发生器。一般来说,超声波发生器可分为两类:一类是通过电气方式产生的超声波,另一类是通过机械方式产生的超声波。电学方法包括压电,磁致伸缩和电学等。机械方法包括高尔顿长笛,液体哨声和空气哨声。它们产生的超声波的频率,功率和声音特性不同,因此它们的用途也不同。当前,压电超声发生器是更普遍使用的。 2、压电超声发生器的原理压电超声发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。超声波发生器的内部结构如图1所示。它具有两个压电晶片和一个谐振板。当将脉冲信号施加到其频率等于压电晶片的固有振荡频率的两个极时,压电晶片将谐振并驱动谐振板振动以产生超声波。相反,如果在两个电极之间没有施加电压,则当共振板接收到超声波时,它将压迫压电芯片振动并将机械能转换为电信号。然后,它成为一个超声波接收器。 3、超声波测距的原理超声波发射器沿特定方向发射超声波pg电子平台 ,并在发射时间的同时开始计时。超声波在空气中传播,并在途中遇到障碍物时立即返回。超声波接收器立即接收反射波。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,可以计算出发射点与障碍物之间的距离,即:s = 340t / 2

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图1超声波传感器结构这是所谓的时差测距方法。 三、超声波测距系统的电路设计

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图2超声波测距电路原理图该系统的特点是使用单片机控制超声波的发射以及超声波从发射到接收的往返时间。单片机使用8751,经济且易于使用,并且片上有4K ROM。易于编程。电路原理图如图2所示。仅画出了前测距电路的接线图。左右测距电路与前测距电路相同凤凰彩票亚博买球 ,因此省略。 1、 40kHz脉冲产生和超声发射测距系统中的超声传感器使用UCM40压电陶瓷传感器,其工作电压为40kHz脉冲信号,由微控制器执行以下程序生成。 puzel:mov 14h,#12h;此处的超声波发射持续200ms:cpl p 1. 0;输出40kHz方波nop;不不djnz 14h,在这里; ret前端测距电路的输入端子连接到单片机P 1.的端口0,在微控制器执行上述程序后,它在端口P 1. 0上输出40kHz脉冲信号,该信号被放大通过晶体管T,驱动超声波发射器UCM40T,并发射40kHz脉冲超声波,持续200ms。左右测距电路的输入端子分别连接到P 1. 1和P 1. 2端口,其工作原理与前置测距电路相同。 2、超声波接收和处理接收头使用UCM40R与发射头配对,将超声调制脉冲转换成交流电压信号,该信号被运算放大器IC1A和IC1B的两个极放大,然后加到IC2。

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IC2是具有锁定环路的音频解码集成模块LM567。内部压控振荡器的中心频率为f0 = 1 / 1. 1R8C3,电容器C4确定其锁定带宽。在发射载波频率上调节R8时,LM567输入信号大于25mV,输出引脚8从高电平变为低电平,用作中断请求信号,并发送至单片机进行处理。前测距电路的输出端子连接到单片机的INT0端口。中断优先级最高。左右测距电路的输出通过与门IC3A的输出连接到单片机的INT1端口。同时,将单片机P 1. 3和P 1. 4连接到IC3A的输入端子,通过程序查询来处理中断源的标识,然后按中断优先级从高到低。源程序的一部分如下:receive1:push psw push acc clr ex1;关闭外部中断1 jnb p 1. 1,对; P 1. 1引脚为0,向左转到右侧测距电路中断服务程序jnb p 1. 2,; P 1. 2引脚为0,转到左侧测距电路的中断服务程序,返回: SETB EX1;打开外部中断1弹出? acc pop? psw reti权利:...?;对测距电路中断服务程序的输入正确吗?跳吗?左返回:...;左测距电路中断服务程序进入?跳吗? return 3、计算超声波传播时间,并使用定时在启动发射器电路的同时启动微控制器内部的定时器T0。设备的计数功能记录超声波发射的时间和反射波的接收时间。

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当接收到超声波反射波时,接收电路的输出端会产生一个负跳变,并且在INT0或INT1端会产生中断请求信号。微控制器响应外部中断请求,执行外部中断服务子程序,读取时间差并计算距离。源程序的一部分如下:RECEIVE0:PUSH PSW PUSH ACC CLR EX0;关闭外部中断0? MOV R7,TH0;读取时间值MOV R6,TL0? CLR C MOV A,R6 SUBB A,#0BBH;计算时差MOV 31H,A;存储结果MOV A快乐8体育 ,R7 SUBB A,#3CH MOV 30H,A? SETB EX0;使能外部中断0 POP ACC? POP PSW RETI 四、超声波测距系统的软件设计

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该软件分为两部分超声波测距电路原理图,主程序和中断服务程序,如图3(a)(b)(c)所示。主程序完成初始化工作,控制每个超声波的发射和接收序列。定时器中断服务子程序依次完成三向超声波的传输,而外部中断服务子程序主要完成时间值读取,距离计算和结果输出等工作。 五、结论在要求的30cm〜200cm测量范围内对扁平物体进行几次测量后,发现最大误差为0. 5cm,并且重复性良好。可以看出,基于单片机设计的超声波测距系统具有硬件结构简单,工作可靠,测量误差小的特点。因此,它不仅可以用于移动机器人yabobet ,还可以用于其他检查系统。