一種高精度超聲波測距系統的製作方法
2023-09-23 11:42:40
一種高精度超聲波測距系統的製作方法
【專利摘要】一種高精度超聲波測距系統是涉及一種測距系統，尤其是涉及一種高精度超聲波測距系統的改進。本發明提供一種結構簡單且測量準確度高的一種高精度超聲波測距系統。本發明包括發射裝置和接收裝置，其結構要點是：發射裝置包括單片機，單片機通過發射電路與超聲傳感器相連；超聲傳感器還通過放大濾波電路、整形電路與單片機相連，組成接收裝置，所述的整形電路為雙比較器整形電路；單片機還與案件顯示電路和存儲電路相連。
【專利說明】 一種高精度超聲波測距系統
【技術領域】
[0001]本發明是涉及一種測距系統，尤其是涉及一種高精度超聲波測距系統的改進。
【背景技術】
[0002]超聲波測距是一種非接觸式檢測方式，在使用中不受光照度、電磁場、被測物色彩等因素的影響，加之其信息處理簡單、速度快、成本低，在機器人避
障和定位、車輛自動導航、液位測量等方面已經有了廣泛的應用。但是超聲傳感器接收到的信號的幅值隨距離增大而減小，遠目標回波信號幅度小、信噪比低，用固定閥值的比較器檢測回波，可能導致越過門檻的時刻前後移動，從而影響計時的準確性，這會影響測量的準確度。
【發明內容】
[0003]本發明就是針對上述問題，提供一種結構簡單且測量準確度高的一種高精度超聲波測距系統。
[0004]為了實現上述目的，本發明採用如下技術方案，本發明包括發射裝置和接收裝置，其結構要點是:發射裝置包括單片機，單片機通過發射電路與超聲傳感器相連；超聲傳感器還通過放大濾波電路、整形電路與單片機相連，組成接收裝置，所述的整形電路為雙比較器整形電路；單片機還與案件顯示電路和存儲電路相連。
[0005]作為一種優選方案，所述單片機為89C52單片機。
[0006]本發明有益效果。
[0007]穩定度高、可靠性強。
[0008]本發明包括發射裝置和接收裝置，發射裝置包括單片機，單片機通過發射電路與超聲傳感器相連；超聲傳感器還通過放大濾波電路、整形電路與單片機相連，組成接收裝置，所述的整形電路為雙比較器整形電路；單片機還與案件顯示電路和存儲電路相連；一般超聲測距電路是用一個比較器檢測回波信號，閥值固定，當測量距離較遠時，由於回波信號弱，會引起比較器翻轉延遲，增大測量誤差，而應用雙比較器整形可以適當減少這種誤差。
[0009]結構簡單。
[0010]本發明包括發射裝置和接收裝置，發射裝置包括單片機，單片機通過發射電路與超聲傳感器相連；超聲傳感器還通過放大濾波電路、整形電路與單片機相連，組成接收裝置，所述的整形電路為雙比較器整形電路；單片機還與案件顯示電路和存儲電路相連；構件少，因此，結構簡單。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0011]為本發明所解決的技術問題、技術方案及有益效果更加清楚明白，以下結合附圖及【具體實施方式】，對本發明進行進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的【具體實施方式】僅僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。
[0012]圖1是本發明原理框圖。
【具體實施方式】
[0013]如圖所示，本發明包括發射裝置和接收裝置，發射裝置包括單片機，單片機通過發射電路與超聲傳感器相連；超聲傳感器還通過放大濾波電路、整形電路與單片機相連，組成接收裝置，所述的整形電路為雙比較器整形電路；單片機還與案件顯示電路和存儲電路相連。
[0014]所述單片機為89C52單片機。
[0015]針對溫度和超聲波傳播中衰減對測量精度的影響，從硬體和軟體兩方面綜合考慮，設計了超聲波測距系統，該系統選用超聲傳感器TCF40-16，採用單片機發射40 kHz的脈衝信號，並通過三極體和變壓器放大。接收電路設計了雙比較
整形電路、溫度檢測電路、顯示電路、EEPROM存儲電路。系統中顯示元件選用三位數碼管，存儲電路選用串行存儲器24C02。
[0016]超聲波發射、接收電路。
[0017]本系統由89C52單片機產生40kHz脈衝信號，並通過其Pl.0 口輸出。單片機輸出的TTL脈衝通過三極體放大，再經過變壓器將電壓放大10倍以實現功率放大。加在超聲傳感器兩端的正弦電壓信號幅值大約100V，頻率為40kHz，TCF40-16超聲傳感器在這個電壓的作用下，產生40kHz的超聲波。超聲波在空氣中傳播，遇到目標反射回來，會引起接收傳感器產生壓電效應。接收傳感器的輸出信號是mV級的電壓信號，需要經過放大，同時由於環境中有各種頻率的幹擾信號，在進行整形之前必須對信號進行濾波，為此，本系統設計了放大電路和帶通濾波電路。
[0018]以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明，對於本發明所屬【技術領域】的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本發明所提交的權利要求書確定的保護範圍。
【權利要求】
1.一種高精度超聲波測距系統包括發射裝置和接收裝置，其特徵在於發射裝置包括單片機，單片機通過發射電路與超聲傳感器相連；超聲傳感器還通過放大濾波電路、整形電路與單片機相連，組成接收裝置，所述的整形電路為雙比較器整形電路；單片機還與案件顯示電路和存儲電路相連。
2.根據權利要求1所述的一種高精度超聲波測距系統，其特徵在於單片機為89C52單片機。
【文檔編號】G01S15/08GK104459701SQ201310423962
【公開日】2015年3月25日 申請日期:2013年9月17日 優先權日:2013年9月17日
【發明者】田榮俠, 孔德馨 申請人:田榮俠