超聲波遙控器原理及設(shè)計

1、超聲波遙控器原理及設(shè)計6.1 超聲波的基本概念n超聲波及其傳播特性（參考視頻） 機械波，頻率20khz,高于人類聽覺范圍（20-20khz）。 傳播速度：氣體344m/s(室溫)；液體900-1900m/s; 固體中速度更高 反射性好：波長短于人聲，反射性更好（可用于測距，b超）。 穿透力強：（可用于超聲探傷）（鋼材內(nèi)裂縫，參考視頻）6.2 超聲波傳感器（壓電式）一、基本結(jié)構(gòu)復(fù)習(xí)視頻：壓電陶瓷類型：發(fā)射型/接收型/收發(fā)一體壓電晶體：壓電效應(yīng)錐形喇叭：共振，定向（發(fā)），聚能（收）金屬殼及外網(wǎng)：保護n壓電效應(yīng)電壓壓電陶瓷材料形變（交流電壓 ？）壓電陶瓷材料形變電壓 （震動？）6.2 超聲波傳感器（

2、壓電式）二、超聲傳感器基本原理壓電效應(yīng)n頻率特性-以ma40s2r(收) ma40s2s(發(fā)) 為例6.2 超聲波傳感器（壓電式）三、超聲傳感器特性中心頻率：40khz, 收發(fā)中心頻率應(yīng)相同。6.2 超聲波傳感器（壓電式）三、超聲傳感器特性n指向特性-以ma40s2r(收) ma40s2s(發(fā)) 為例n溫度特性溫度越高中心頻率，靈敏度，輸出電平越低。n阻頻特性負(fù)載阻抗越大頻率選擇性越好。n一、t/r-40-xx系列通用型超聲波發(fā)射接收傳感器發(fā)射器：t-40-xx 接收器r-40-xx中心頻率：40khz6.3 超聲波遙控專用器件n二、ma40eis/eir密封式超聲波發(fā)送/接收傳感器發(fā)射器：m

3、a40a5s接收器ma40a5r中心頻率：40khz特點：防水n三、ucm-40-t/r超聲波發(fā)射/接收傳感器與t/r-40-xx系列基本相同中心頻率：40khzu測試檢驗方法：信號發(fā)生器+示波器6.3 超聲波遙控專用器件四、lm1812超聲波遙控專用集成電路功能：超聲發(fā)射/接收專用集成芯片,驅(qū)動能力強,驅(qū)動電流可達(dá)1a.決定收發(fā)頻率（視頻）脈沖輸出模式選擇：發(fā)高收低輸入檢測輸出(低)6.5 超聲波遙控發(fā)射與接收一、超聲波發(fā)射電路（振蕩電路）試分析其工作原理？計算振蕩頻率？c-+r1r21234u1,u42.5vu32.5vuc2.5v6.5 超聲波遙控發(fā)射與接收一、超聲波接收電路（放大電路）

4、犧牲靈敏度以抗噪試分析工作原理！n功能（視頻） 汽車泊車或者倒車時的安全輔助裝置，能以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員周圍障礙物的情況。n發(fā)展 蜂鳴器報警（1.8米處開始，越近越急） 數(shù)碼波段顯示距離 液晶熒屏顯示 魔幻鏡倒車?yán)走_(dá)（影像倒車+雷達(dá)） 6.5 超聲波遙控舉例一、超聲波倒車?yán)走_(dá)魔幻鏡倒車?yán)走_(dá)6.5 超聲波遙控舉例一、超聲波倒車?yán)走_(dá)攝像頭采集影像液晶后視鏡直播放影像超聲探測距離蜂鳴器報警n基本原理超聲測距倒車?yán)走_(dá)解決方案co：進位脈沖輸出 cp：時鐘輸入端 cr：清除端 inh：禁止端 q0-q9: 計數(shù)脈沖輸出端 vdd：正電源 vss：地 pic認(rèn)識：十進制計數(shù)器4017倒車?yán)走_(dá)

5、解決方案放大視圖分割線工作原理：4017的q0驅(qū)動40k振蕩電路發(fā)出超聲-障礙物反射-接收前端放大-單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)4017復(fù)位（在障礙物反射時間內(nèi)4017逐自點亮二極管，直到反射脈沖到來重啟計數(shù)器）7805穩(wěn)壓思考：這里無偏置的目的？t1:產(chǎn)生40k超聲信號t2:(指示燈逐個點亮)0.5*(r32+tr1)*c13 結(jié)合音速340m/s，試求每個脈沖間隔對應(yīng)距離？t3:(單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)，實現(xiàn)閃燈)r34*c17 = 0.1s思考：齊閃or流閃？n基本原理：d = speed * timedelay/2n方案示例：ultrasonic distance measurement with the msp4

6、30 . ti. oct, 2001n可測距離范圍：0.2-2.5米;最小距離受限于傳感器建立時間，最大距離受限于反射物體材質(zhì)（如地毯反射差）及表面積。n精度：1英寸（2.5cm）n原理圖6.5 超聲波遙控舉例二、超聲波測距原理圖下載調(diào)試接口40khz方波放大直流偏置理想運放變壓軟件工作原理參閱附件。6.5 超聲波遙控舉例三、超聲遙控開關(guān)發(fā)射端（控制端）40-50khz振蕩 放大原理圖及原件清單發(fā)射端原件清單發(fā)射端原件清單ic1ne555 timer icvr110k variable resistorr14.7k resistorr218k potentiometerr31k resisto

7、rr4, r5220 ohm resistorc1680 picofarad capacitorc20.01uf capacitord1, d21n4148 diodet1sl100 npn transistort2sk100 pnp transistors1spst momentary contact switchxmtrultrasonic transmitter 40-50khz6.5 超聲波遙控舉例三、超聲遙控開關(guān)接收端（受控端）接收方原件清單接收方原件清單rcvrultrasonic receiver 40-50khzrl16volt 200ohm resistoric2ca3140vr2250k variable resistorr6390k resistorr7470k resistorr8, r1215k resistorr912kr10, r1310kr114.7kr14100k resistorr1533 ohm resistorc30.22uf ceramic capacitorc40.1uf ceramic capacitorc