资源描述
Click to edit Master title style,Click to edit Master text styles,Second level,Third level,Fourth level,Fifth level,11/7/2009,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,超声波遥控器,第一页，共23页。,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）,第二页，共23页。,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,第三页，共23页。,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？）,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,第四页，共23页。,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。,第五页，共23页。,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。,第六页，共23页。,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、MA40EIS/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,第七页，共23页。,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),第八页，共23页。,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？,第九页，共23页。,C,-,+,R1,R2,1,2,3,4,U1,U4,2.5V,U3,2.5V,Uc,2.5V,第十页，共23页。,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,！,第十一页，共23页。,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,第十二页，共23页。,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,第十三页，共23页。,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,INH：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,第十四页，共23页。,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）,第十五页，共23页。,7805稳压,思考：这里无偏置的目的？,第十六页，共23页。,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？,第十七页，共23页。,基本原理,：,d=Speed*TimeDelay/2,方案示例,：,Ultrasonic Distance Measurement With the MSP430.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,第十八页，共23页。,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。,第十九页，共23页。,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,第二十页，共23页。,原理图及原件清单,发射端原件清单,IC1,NE555 timer IC,VR1,10k variable resistor,R1,4.7k resistor,R2,18k potentiometer,R3,1k resistor,R4,R5,220 ohm resistor,C1,680 picofarad capacitor,C2,0.01uf capacitor,D1,D2,1N4148 Diode,T1,SL100 NPN transistor,T2,SK100 PNP transistor,S1,SPST momentary contact switch,XMTR,ultrasonic transmitter 40-50khz,第二十一页，共23页。,6.5,超声波遥控举例,三、超声遥控开关,接收端（受控端）,第二十二页，共23页。,接收方原件清单,RCVR,Ultrasonic Receiver 40-50khz,RL1,6volt 200ohm resistor,IC2,CA3140,VR2,250k Variable Resistor,R6,390k Resistor,R7,470k Resistor,R8,R12,15k Resistor,R9,12k,R10,R13,10k,R11,4.7k,R14,100k Resistor,R15,33 ohm Resistor,C3,0.22uf ceramic capacitor,C4,0.1uf ceramic capacitor,C5,560n ceramic capacitor,T3,T4,BC548 NPN Transistor,T5,BC558 PNP Transistor,T6,SL100 NPN Transistor,D3,D4,D5,1N4148 Diode,原理图及原件清单,第二十三页，共23页。,
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