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如何進行超聲波測距儀的設計

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上傳日期: 2019-06-06

上 傳 者: 易水寒他上傳的所有資料

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標簽:NE555(166)測距儀(22)超聲波(875)機器人(9562)單片機(19017)

  電子測距儀要求測量范圍在0.10~5.00m,測量精度1cm,測量時與被測物體無直接接觸,能夠清晰穩定地顯示測量結果。由于超聲波指向性強,能量消耗緩慢,在介質中傳播的距離較遠,因而超聲波經常用于距離的測量,如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實現。超聲波測距器,可以應用于汽車倒車、建筑施工工地以及一些工業現場的位置監控,也可用于液位、井深、管道長度的測量等場合。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制,并且在測量精度方面能達到工業實用的要求,因此在移動機器人的研制上也得到了廣泛的應用。

  該測距儀采用NE555電路、兩級放大電路和電平比較電路實現了超聲波的發射與接收。單片機為該測距儀的核心單元,實現發射電路的控制和接收數據的處理。本系統在10~200cm的距離內測量精度可達±0.5cm,并且易于調試,成本低廉,具有很強的實用價值和良好的市場前景。

  一、系統方案比較與選擇

  方案一:利用分立模塊的超聲波測距儀

  系統包括超聲波測距模組、LED數碼顯示模組、驅動模組控制模組及電源五部分。

  超聲波測距模塊主要由發射部分和接收部分組成,超聲波的發射受主控制器控制(如圖1所示);超聲波換能器諧振在40KHz的頻率,模塊上帶有40KHz方波產生電路。

  顯示模塊是一個8位段數碼顯示的LCD;測量結果的顯示用到三位數字段碼,格式為X點XX米,同時還用兩位數字段碼顯示數據的個數。

  電源采用9V的DC電源輸入,經穩壓管后得出5V以及3.3V的電源供系統各部分電路使用。

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