超声波遥控器原理及设计

《超声波遥控器原理及设计》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、超声波遥控器原理及设计§6.1超声波的基本概念超声波及其传播特性（参考视频）机械波，频率>20kHz,高于人类听觉范围（20-20KHz）。传播速度：气体344m/s(室温)；液体900-1900m/s;固体中速度更高反射性好：波长短于人声，反射性更好（可用于测距，B超）。穿透力强：（可用于超声探伤）（钢材内裂缝，参考视频）§6.2超声波传感器（压电式）一、基本结构复习视频：压电陶瓷类型：发射型/接收型/收发一体压电晶体：压电效应锥形喇叭：共振，定向（发），聚能（收）金属壳及外网：保护压电效应电压→压电陶瓷材料形变（交流电压→？）压电陶瓷材料形变→电压（震动

2、→？）§6.2超声波传感器（压电式）二、超声传感器基本原理—压电效应频率特性--以MA40S2R(收)MA40S2S(发)为例§6.2超声波传感器（压电式）三、超声传感器特性中心频率：40KHz,收发中心频率应相同。§6.2超声波传感器（压电式）三、超声传感器特性指向特性--以MA40S2R(收)MA40S2S(发)为例温度特性—温度越高中心频率，灵敏度，输出电平越低。阻频特性—负载阻抗越大频率选择性越好。一、T/R-40-XX系列通用型超声波发射接收传感器发射器：T-40-XX接收器R-40-XX中心频率：40kHz§6.3超声波遥控专用器件二、MA4

3、0EIS/EIR密封式超声波发送/接收传感器发射器：MA40A5S…接收器MA40A5R中心频率：40kHz特点：防水三、UCM-40-T/R超声波发射/接收传感器与T/R-40-XX系列基本相同中心频率：40kHz测试检验方法：信号发生器+示波器§6.3超声波遥控专用器件四、LM1812超声波遥控专用集成电路功能：超声发射/接收专用集成芯片,驱动能力强,驱动电流可达1A.决定收发频率（视频）脉冲输出模式选择：发高收低输入检测输出(低)§6.5超声波遥控发射与接收一、超声波发射电路（振荡电路）试分析其工作原理？计算振荡频率？C-+R1R21234U1,U42.

4、5VU32.5VUc2.5V§6.5超声波遥控发射与接收一、超声波接收电路（放大电路）牺牲灵敏度以抗噪试分析工作原理！功能（视频）汽车泊车或者倒车时的安全辅助装置，能以声音或者更为直观的显示告知驾驶员周围障碍物的情况。发展蜂鸣器报警（1.8米处开始，越近越急）→数码波段显示距离→液晶荧屏显示→魔幻镜倒车雷达（影像倒车+雷达）§6.5超声波遥控举例一、超声波倒车雷达→魔幻镜倒车雷达§6.5超声波遥控举例一、超声波倒车雷达摄像头采集影像→液晶后视镜直播放影像超声探测距离→蜂鸣器报警基本原理—超声测距倒车雷达解决方案CO：进位脉冲输出CP：时钟输入端CR：清除端IN

5、H：禁止端Q0-Q9:计数脉冲输出端VDD：正电源VSS：地IC认识：十进制计数器4017倒车雷达解决方案放大视图分割线工作原理：4017的Q0驱动40K振荡电路发出超声->障碍物反射->接收前端放大->单稳态触发4017复位（在障碍物反射时间内4017逐自点亮二极管，直到反射脉冲到来重启计数器）7805稳压思考：这里无偏置的目的？T1:产生40K超声信号T2:(指示灯逐个点亮)0.5*(R32+TR1)*C13结合音速340m/s，试求每个脉冲间隔对应距离？T3:(单稳态触发，实现闪灯)R34*C17=0.1S思考：齐闪or流闪？基本原理：d=Speed*T

6、imeDelay/2方案示例：UltrasonicDistanceMeasurementWiththeMSP430.TI.Oct,2001可测距离范围：0.2-2.5米;最小距离受限于传感器建立时间，最大距离受限于反射物体材质（如地毯反射差）及表面积。精度：1英寸（2.5cm）原理图→§6.5超声波遥控举例二、超声波测距原理图下载调试接口40kHz方波放大直流偏置理想运放变压软件工作原理参阅附件。§6.5超声波遥控举例三、超声遥控开关发射端（控制端）40-50KHz振荡放大原理图及原件清单发射端原件清单IC1NE555timerICVR110kvariable

7、resistorR14.7kresistorR218kpotentiometerR31kresistorR4,R5220ohmresistorC1680picofaradcapacitorC20.01ufcapacitorD1,D21N4148DiodeT1SL100NPNtransistorT2SK100PNPtransistorS1SPSTmomentarycontactswitchXMTRultrasonictransmitter40-50khz§6.5超声波遥控举例三、超声遥控开关接收端（受控端）接收方原件清单RCVRUltrasonicReceive

8、r40-50khzRL16volt20