[發明專利]一種高精度超聲波測距系統

無效

• 申請號: 201310423962.3
• 申請日: 2013-09-17
• 公開（公告）號: CN104459701A
• 公開（公告）日: 2015-03-25
• 發明（設計）人: 田榮俠;孔德馨
• 申請（專利權）人: 田榮俠
• 主分類號: G01S15/08
• 分類號: G01S15/08;G01S7/527
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

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

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后移動,從而影響計時的準確性?,這會影響測量的準確度。

發明內容

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。

為了實現上述目的，本發明采用如下技術方案，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。

作為一種優選方案，所述單片機為89C52單片機。

本發明有益效果。

穩定度高、可靠性強。

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，由于回波信號弱，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。

結構簡單。

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。

附圖說明

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，并不用于限定本發明。

圖1是本發明原理框圖。

具體實施方式

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。

所述單片機為89C52單片機。

針對溫度和超聲波傳播中衰減對測量精度的影響,從硬件和軟件兩方面綜合考慮?,設計了超聲波測距系統,該系統選用超聲傳感器TCF40-16,采用單片機發射40?kHz的脈沖信號,并通過三極管和變壓器放大。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。

超聲波發射、接收電路。

本系統由89C52單片機產生40kHz脈沖信號,并通過其?P1.0口輸出。單片機輸出的TTL脈沖通過三極管放大,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,同時由于環境中有各種頻率的干擾信號,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。

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于這些說明，對于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，都應當視為屬于本發明所提交的權利要求書確定的保護范圍。