超声波测距电路方案

我搞超声波不到两个月,一星期就可以接收到信号,半个月对射距离就达到了4米,一个月从自学到设计完成了PCB制板和调试,现在接近4月底,我一共做了三个版本。对射距离不小于6米,反射距离在3米左右(40KHZ),如果加上发射功率增幅装置,可以达到不低于15米的对射距离(反射没有试,而且还差最终调试)。我提供以下方案给大家做参考用,这是个日本人制作的电路,虽然我不太喜欢日本人,但是他们设计的电路不会出现像我查资料发现的中国人的互相抄袭现象(要命的是还有抄错的情况),有制作成功保证。之所以不提供我的方案,主要考虑到我方案还差一些最终的确认,把没有绝对把握的东西提供出来是很尴尬的。

注意了,我提供这个电路方案的目的是给电子爱好者参考的,因为这样可以帮助热衷于电子技术的同学们避免我犯的种种错误。如果是单纯的为了搞毕业设计,勉强毕业的话,那么我建议诸如有“跪求”习惯的同学还是不用往下看了,本科生是有尊严的。

超声波测量,看似简单,但是根据IC等选择的不同也会表现出非常大的差异性。此外,温度,干扰也必须仔细的考虑。超声波传感器的选择是成功的重要条件之一,那种看起来就很粗糙的传感器坚决不买,我发现加工工艺上的差别造成的性能差异非常大。减低超声波的频率可以明显提高检测距离,同时精度会降低;提高频率则反之

超声波原理图如上,同时我提供了单片机PIC16F873的16进制代码。日本人的温度修正是通过A/D转换手动调整修正。

注意了,如果出现接收信号困难或者短的情况,我建议各位参考他的接收信号放大电路部分。这部分比较关键。增加发射功率的效果远没有这样的调整效果明显。如果发现模仿的放大电路部分不能工作,那么这一定是你自己的问题,没有其他任何的解释,仔细的查看线路排布,将可能造成干扰的部分与信号线尽可能的远离。

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精度与最大距离多少什么外界条件可以影响它的精度

最短距离29厘米,最大距离3.6米,因为有温度补偿A/D转换,精度根据调整而定。

外界条件影响因素有:

元件选择、元件布局、元件焊接水平、走线方式、传感器质量、测量反射面材质、空气流动状况、电磁噪声幅度、机械噪声幅度、气压、检测时的检测方式(手持还是静置等)、温度、电源状况等

我最近也在做超声波测距,前端驱动和放大电路调了快一个月了,还是不行,我的驱动电路是单片机输出40K方波连接一4.7K电阻直接驱动三极管,没有阿丕提供的电路中的4011和4069,超声波探头是12V驱动,我用示波器观察驱动波形,发现正脉宽有很大的波动,不平滑,这是什么原因?如果加了4011和4069会好一些吗?再有,我的接受电路,我使用的是324放大,当信号经过两极放大后会出现50K左右的干扰波,这是什么原因造成的?请各位大侠赐教!

楼上能把原理图帖一下吗,看样子是退耦不太好,有点自激。方波不方的话,用示波器比较一下MPU输出和驱动输出的差异,可能是耦合电路有问题造成的。

“正脉宽有很大的波动,不平滑”

阻抗匹配问题,我以前碰到过,使用三极管放大效果反而降低。后来加了个电感解决。建议你按照我提供的电路搭建发射部分。

“自激”

你把电源滤波电容加大,同时注意不可以同时发射和接收超声波,加个LM393滤掉,或者用LM567

超声波发生器的频率响应是多少

各位大侠,我现在按上图搭的电路,由于没有买到LM833,我用324代替了,比较器也用一路324输出代替,放大部分输出正常,但比较器输出脉宽很小,幅度也很小,只有几百毫伏,请问这是为什么?

后面的逻辑部分我接了;我是用万能板搭的,放大部分都正常;为了验证比较器的好坏,正端输入我用单片机产生的40K标准方波代替,负端比较电压是2V,逻辑都是对的,但输出还是只有1V左右。

电路图中RA5的状态对输出有决定作用,作者用这个方法屏蔽短距离内的信号,防止过早接收错误信号,要注意。“如果其他部分正常的话”,仔细看这部分

我的整流用的是2AP12,建议你不要用万能板,那样的话容易使比较器处于某种微妙的状况,如果你的电路密集。

后面接74HC14,两个逻辑非并联输出信号,在看一看

我在比较器的正向输入端与地之间接了一个1M的电阻,比较器就工作正常了,我放大了10000倍,但反射探测距离也就2米左右,是不是因为我加了1M电阻的原因,但如果不加,比较器就无法正常工作

祝贺,祝贺

你把电压比较的参考量调低,然后增加发射功率

参考电压我已调为0.2V,但探测距离也只有2.5米,如何增加发射功率?我的电源电压是12V,探头驱动电压是9V,如果改为12V驱动,电源电压可能会有纹波引入。LM4069在电路中主要起什么作用?可不可以不用?

4069的作用自己分析,如果连这个都不清楚,估计也就不用考虑功率问题了。

KING,我开始发现你不动脑筋了

我也是刚开始接触这些东西,有些不明白,4069我觉着应该是增加它的驱动功率,但不太肯定。

最近做了一些新的尝试,将MC3403更换为LM324N,同时放大倍数调整为100000,发现了与KING相同的问题。

首先是逻辑上的错误,在调整了比较器以后问题解决了

其次是干扰,强度很厉害,在信号干扰抑制过程中,需要把比较电压提高很多

看来IC和放大倍数选择重要性很大

收发分离我已调通,稳定测距可以达到2.5米。我最近将收发分离改为了收发一体,为了提高发射电压,我使用了一比四的升压变压器,发射电压是提高了,但引进了许多干扰,经过lm324的1000倍放大噪声竟然达到了两伏,我是用567进行鉴频的,回波几乎全被淹没了,请问哪位大侠做过收发一体的超声波测距?可否给个参考电路?

1.超声波在均匀介质中沿直线传播,当遇到不同的物质时,发生反射和折射现象,因此可以运用这种现象来获得反射物体存在的空间参数;

2.超声波的指向性很好,特别是在高频率或者高发射功率的情况下;

3.超声波传播能量由各种因素决定,传播距离越远,由于介质吸收等因素造成的能量损耗越明显,特别是在高的传播频率和低的介质密度条件下;

4.超声波在人耳听不到的声波频率范围内,避免了超声波的装置工作时,产生的噪声对人体的损害;

5.超声波波长越短,其检测精度越高。

因此超声波装置尤其适用于存在/非存在监测、精确距离监测,或其它类型传感技术不能很好的发挥作用的应用领域,如监测透明或发光物体、充满雾气或尘埃的空气,或是喷射状液体,而且随着性能的提升,可以进一步取代其他的检测方式,以其便捷性和精度高等优势成为一种理想和被推荐的检测,有更广的应用前景。

目前,人们已经制成了许多超声波发生器。总体上讲,超声波发生器可以分为两大类:一类是用电气方式产生超声波,一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等;机械方式有加尔统笛、液哨和气

流旋笛等。它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同,因而用途也各不相同。目前较为常用的是压电式超声波发生器。

压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。超声波发生器

内部有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号,其频率等于压电晶片的固有振荡频率时,压电晶片将会发生共振,并带动共振板振动,便产生超声波。反之,如果两电极间未外加电压,当共振板接收到超声波时,将压迫压电晶片作振动,将机械能转换为电信号,这时它就成为超声波接收器了。

从我论文上截取的,还有问题的话尽管问

全部发上来的话,会被教授打PP,所以不好意思,不可以这么做。但是各位如果有问题的话,我会尽力解答的

补充说明一下

我提供电路方案的目的是帮助解决制作过程中可能碰到的细节问题,并不是直接提供代码、论文等完整设计方案的。所以希望大家以后不要询问了。

坦白的讲,提供全部资料对大家的成长没有任何好处

请问阿坯,你接收到的信号幅值上下波动吗?

可以在接受器后面加一个LC谐振器(注意要考虑接受器的等效电容和等效阻抗),频率为40K,然后用倍压检波,这样利用LC谐振的原理,可以过滤杂波,并且提高接受灵敏度.

请版主发个有关超声波测距电路和代码给我吧,谢谢了

我最近做了一个超声波测距,不过不知道在那出了问题,数据乱跳,想各位高人指导.

请各位帮我分析一下电路,我是程序发出40KHZ,用9013接12V驱动发射探头,接受时用3个UA741放大,然后接LM567,不知道是程序问题还是电路问题,数据乱跳,请高人知道,不胜感激!!

下面是我的程序:请个老师指导一下,是不是程序问题!

WR_INST:;液晶屏写指令ACALLC_BFCLRRSCLRRWSETBENMOVP1,ACLRENRET;-----------------------------------------------C_BF:PUSHACC;液晶屏查忙BUSY:CLRRSSETBRWSETBENMOVA,P1CLRENJBACC.7,BUSYACALLDELAYPOPACCRET;---------------------------------------------------WR_DATA1:;液晶屏写数据ACALLC_BFSETBRSCLRRWSETBENMOVp1,ACLRENRET;---------------------------------------------------

;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;双字节十六进制乘法结果在R2R3中;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

MULD:MOVA,R3;计算R3乘R7MOVB,R7MULABMOVR4,B;暂存部分积MOVR5,AMOVA,R3;计算R3乘R6MOVB,R6MULABADDA,R4;累加部分积MOVR4,ACLRAADDCA,BMOVR3,AMOVA,R2;计算R2乘R7MOVB,R7MULABADDA,R4;累加部分积MOVR4,AMOVA,R3ADDCA,BMOVR3,ACLRARLCAXCHA,R2;计算R2乘R6MOVB,R6MULABADDA,R3;累加部分积MOVR3,AMOVA,R2ADDCA,BMOVR2,ARET;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;双字节十六进制除法结果在R3R4R5中;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;;

首先建议查找出对应采用的放大器的频率范围

其次建议不要采用LM567,采用LM393,我在使用LM567时也发现了一些问题

那么接下来就做硬件方面的一些调整,比如发射和接收探头位置,线路布局等。也可以更换超声波探头试一试

补充说明一下:

心静自然凉

1.公式行内显示(inline):请使用$....$或\(....\)包裹代码

2.公式独占一行显示(display):请使用$$....$$或\[....\]包裹代码

THE END
1.超声波系统的构成超声波系统的工作原理主要包括发射、传播、反射和接收四个过程。首先,超声波发射器产生高频电信号,通过换能器将其转换为超声波并向外发射。超声波在介质中传播时,遇到不同密度的物体界面会发生反射、折射和散射等现象。最后,反射回来的超声波被接收器接收,并经过信号处理电路还原为电信号,供后续分析处理。 https://weibo.com/ttarticle/p/show?id=2309405056526489616989
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