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40kHZ超声波发射电路(1)
weigaole
2008-12-8 14:09
楼主
40kHZ超声波发射电路(1)
40kHZ超声波发射电路之一,由F1~F3三门振荡器在F3的输出为40kHZ方波,工作频率主要由C1、R1和RP决定,用RP可调电阻来调节频率。
F3的输出激励换能器T40-16的一端和反向器F4,F4输出激励换能器T40-16的另一端,因此,加入F4使激励电压提高了一倍。电容C3、C2平衡F3和F4的输出,使波形稳定。电路中反向器F1~F4用CC4069六反向器中的四个反向器,剩余两个不用(输入端应接地)。电源用9V叠层电池。测量F3输出频率应为40kHZ±2kHZ,否则应调节RP。发射超声波信号大于8m。 40kHZ超声波发射电路(2)
40kHZ超声波发射电路之二,电路中晶体管VT1、VT2组成强反馈稳频振荡器,振荡频率等于超声波换能器T40-16的共振频率。T40-16是反馈耦合元件,对于电路来说又是输出换能器。T40-16两端的振荡波形近似于方波,电压振幅接近电源电压。S是电源开关,按一下S,便能驱动T40-16发射出一串40kHZ超声波信号。电路工作电压9V,工作电流约25mA。发射超声波信号大于8m。电路不需调试即可工作。 40kHZ超声波发射电路(3)
40kHZ超声波发射电路之三,由VT1、VT2组成正反馈回授振荡器。电路的振荡频率决定于反馈元件的T40-16,其谐振频率为40kHZ±2kHZ。频率稳定性好,不需作任何调整,并由T40-16作为换能器发出40kHZ的超声波信号。电感L1与电容C2调谐在40kHZ起作谐振作用。本电路适应电压较宽(3~12V),且频率不变。电感采用固定式,电感量5.1mH。整机工作电流约25mA。发射超声波信号大于8m。 40kHZ超声波发射电路(4)
40kHZ超声波发射电路之四,它主要由四与非门电路CC4011完成振荡及驱动功能,通过超声换能器T40-16辐射出超声波去控制接收机。其中门YF1与门YF2组成可控振荡器,当S按下时,振荡器起振,调整RP改变振荡频率,应为40kHZ。振荡信号分别控制由YF4、YF3组成的差相驱动器工作,当YF3输出高电平时,YF4一定输出低电平;YF3输出低电平时,YF4输出高电平。此电平控制T40-16换能器发出40kHZ超声波。电路中YF1~YF4采用高速CMOS电路74HC00四与非门电路,该电路特点是输出驱动电流大(大于15mA),效率高等。电路工作电压9V,工作电流大于35mA,发射超声波信号大于10m。 40kHZ超声波发射电路(5)
40kHZ超声波发射电路之五,由LM555时基电路及外围元件构成40kHZ多谐振荡器电路,调节电阻器RP阻值,可以改变振荡频率。由LM555第3脚输出端驱动超声波换能器T40-16,使之发射出超声波信号。电路简单易制。电路工作电压9V,工作电流40~50mA。发射超声波信号大于8m。LM555可用NE555直接替代,效果一样。双稳态超声波接收机电路
由于单稳态接收机无记忆功能,所以不能用在家用电器的开与关中,适用面不宽。是一种双稳态超声波接收机电路,它的前级电路同图2-186电路完全一样,只是执行电路不同。
电路中,由VT5、VT6及相关辅助元件构成双稳态电路,当VT4每导通一次(发射机工作一次),触发信号经C7、C8向双稳电路送进一个触发脉冲,VT5、VT6状态翻转一次,当VT6从截止状态转变成导通状态时,VD5截止,VT7截止,继电器K释放;
当再来一个触发信号时,VT6由导通转变为截止状态,VD5导通,VT7导通,继电器K吸合......由于增加了双稳电路,使之用于电灯、电扇、电视等电器遥控成为现实。调试时,在a点与+6V(电源)之间用导线快速短路一下后松开,继电器应吸合(或释放),再短路一下松开,继电器应释放(或吸合),如果继电器无反应,请检查双稳电路元件焊接质量和元件参数。一般情况下一次即可成功。单稳式超声波接收器电路
单稳式超声波接收器电路原理图,超声波换能器R40-16谐振频率为40kHZ,经R40-16选频后,将40kHZ以外的干扰信号衰减,只有谐振于40kHZ的有用信号(发射机信号)送入VT1~VT3组成的高通放大器放大,经C5、VD1检出直流分量,控制VT4、VT5组成的电子开关带动继电器K工作。由于该电路仅作单路信号放大,当发射机每发射一次超声波信号时,接收机的继电器吸合一次(吸合时间同发射机发射信号时间相同),无记忆保持功能。可用作无线遥控摄象机快门控制、儿童玩具控制、窗帘控制等。电路中VT1β≥200,VT2β≥150,其他元件自定。电路不需调试即可工作。如灵敏度和抗干扰不够,可检查三极管的β值与电容C4的容量是否偏差太大。经实测,配合相应的发射机,遥控距离可达8m以上。在室内因墙壁反射,故没有方向性。电路工作电压3V,静态电流小于10mA。[
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回复评论 (13)
沙发
weigaole
Re: 40kHZ超声波发射电路(1)
超声波测距器的设计
超声波测距器在汽车倒车,建筑工地和一些工业现场有着很广泛的用途。其测量范围0.10~4.0 m,测量精度可高达1 cm左右。
图1.1
本设计采用新型8051控制器c8051f020,系统采用22.1184MHZ的高精度晶振,来获得稳定的时间频率,以减少测量误差。C8051f020用P3.0端口输出超声波换能器所需的40khz方波信号,利用中断口检测超声波接收电路输出的返回信号。显示电路采用SPI延伸的LCD1602液晶。
本设计的重点就是超声波的接收和发射电路。
超声波的发射电路如下图1.2
图1.2
发射电路主要由反向器74HC04和超声波换能器构成,P3.0端口输出的40khz方波信号一路经反向器送到超声波换能器的一个电极,另一路经两级反向器后送到超声波换能器的另一个电极,用这种方式可以提高超声波的发射强度。
超声波接收电路如下图1.3
图1.3
集成电路CX20106A是一款红外接收的专用芯片,常用于电视红外遥控器。常用的载波频率38khz与测距的40khz较为相近,可以利用它来做接收电路。适当的改变C3的大小,可以改变接受电路的灵敏度和抗干扰能力。
显示电路如下图1.4
图1.4
采用c8051f020 的SPI 从而驱动595控制lcd1602. 其中LCDCS为595的片选信号
本设计把片选信号 定义为P3.1 .
sbit LCDCS P3^1;
另一个重点就是超声波测距的算法计算。
D = S/2(v+t)/2 ---------------------------------------------------------------------------(1-1)
其中D为被测物与测距器的距离。
S为声波的来回路程。
V为声速。
T为所用时间。
C8051F020 外设及其丰富,本设计只用到了外部中断和SPI的部分管脚,在此基础上还可以增加不少内容,纯粹使用前后台系统,会使系统的适时性受到限制,在下篇我会详细介绍基于c8051f020的ucos_II的移植。
代码部分:
//-------------------------------------------------------------------------
// SPI_Init()
//-------------------------------------------------------------------------
void SPI0_Init (void)
{
SPI0CFG = 0x07; // data sampled on 1st SCK rising edge
// 8-bit data words
SPI0CFG|=0x40; //CKPOL =1;01000111
SPI0CN = 0x03; // Master mode; SPI enabled; flags
// cleared
SPI0CKR = SYSCLK/2/2000000-1; // SPI clock
// EEPROM spec.)
}
void MSPI_SendData(unsigned char ddata)
{
LCDCS = 0; // 片选HC595
SPIF = 0;
SPI0DAT = ddata;
while (SPIF == 0); // 等待写结束
LCDCS = 1;
}
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2008-12-8 14:24
板凳
shicong
Re: 40kHZ超声波发射电路(1)
这个应该支持一下
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2008-12-8 14:36
4楼
haiou123
Re: 40kHZ超声波发射电路(1)
暂时没看懂,边研究边学习:(
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2008-12-9 21:24
5楼
zhangyanbo
dddddddddddddddd
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2009-6-7 12:41
6楼
zhangyanbo
地对地导弹地对地导弹的DDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDDD
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2009-6-9 11:38
7楼
terryandbb
发射出去有什么作用呢?有杀伤力吗?
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2009-6-9 11:45
8楼
思空摘星
呵呵,原来京剧可以这么唱
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2009-6-9 12:38
9楼
wwbwwb
不是很全面,值得学习
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2009-6-10 08:54
10楼
vcrm
看完了才知道 原来实现40k的方波还有这么多的方式
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2010-8-10 01:07
11楼
onmyway12
用MAX232做发射,可以做到13M
以前有个小项目就是用MAX232做发射的。是没有问题的。
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2010-9-23 13:18
12楼
880525
能帮我分析下电路吗
是超声波传感探测电路 帮我看看 急
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2011-5-9 09:44
13楼
521左右之恋
楼主还记得电路吗,我在做超声波测距遇到点问题,想请教,谢谢。q869710803
点赞
2015-12-18 12:46
14楼
521左右之恋
能请教些问题吗?869710803
点赞
2015-12-18 12:47
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