[實用新型]近距離避障系統用的超聲測距定位儀

有效

• 申請號: 201420000715.2
• 申請日: 2014-01-02
• 公開（公告）號: CN203673068U
• 公開（公告）日: 2014-06-25
• 發明（設計）人: 湯正新;劉哲
• 申請（專利權）人: 河南科技大學
• 主分類號: G01S15/42
• 分類號: G01S15/42;G01S15/93;G01S5/18
• 代理公司: 洛陽公信知識產權事務所(普通合伙) 41120
• 代理人: 羅民健

技術領域

本實用新型涉及超聲波定位，具體涉及近距離避障系統用的超聲測距定位儀。

背景技術

在近距離避障系統中常使用超聲波來測定障礙物與物體間的距離，在常用的超聲波避障系統中只使用單個發射器和單個接收器，這樣只能測量出障礙物與物體間的距離，障礙物與物體之間的角度信息并不能測量出來。對于只具有單個障礙物分布的情況，僅靠距離數據控制器就可以選擇出避障路徑。但當物體近距離處同時出現多個障礙時，由于沒有障礙物具體分布的角度信息，控制器就無法選擇出一條正確的避障路徑。

實用新型內容

本實用新型為解決上述技術問題，提供一種近距離避障系統用的超聲測距定位儀，本發明采用雙超聲波接收器，使得系統可以同時測量出在其運行平面前方近距離內所有物體位置的二維坐標，從而可以使近距離避障系統用快速的選擇出一條最優的避障路線。

本實用新型為解決上述技術問題的不足而采用的技術方案是：近距離避障系統用的超聲測距定位儀，設有單片機控制器，其中S1、C3、R1組成控制器的復位電路，C1、C2、Y1組成控制器外部振蕩電路，給控制器提供時鐘信號，兩個超聲波接收器分別與單片機控制器的P3.2腳和P3.3腳連接，超聲波發射器與單片機控制器的P3.1腳連接，數字溫度傳感器的輸出端與P3.0腳連接，兩個超聲波接收器接收到超聲波發射器發射出的超聲波，并向P3.2腳和P3.3腳處輸出一個脈沖信號，單片機控制器處理兩個脈沖信號，組成一個二維的探測系統；所述的超聲波發射器中設有超聲波發射電路，超聲波發射電路中設有由芯片U3、芯片U4、電容C4、可調電阻R4、電阻R5組成可控振蕩電路，芯片U4的T60-T引腳為振蕩電路的控制端口，并與單片機控制器的P3.1腳連接，振蕩電路的輸出信號經電阻R3、三極管Q1組成的放大電路放大后驅動超聲波發射器發射超聲波。

本實用新型所述的單片機控制器為AT89S52單片機。

本實用新型所述的單片機控制器連接有LED顯示器。

本實用新型有益效果為：

1、單個發射器可以保證兩個接收器所探測到的所有超聲波信號都是在同一時間和同一地點所發射。采用兩個超聲波接收器，可以組成一個二維的探測系統，從而使得系統可以測量出前方物體的二維坐標。

2、溫度傳感器可以測量出環境的溫度，根據溫度就可以對聲速進行補償，從而提高測量的精度。

3、利用超聲波特性、單片機控制、電子計數相結合以此來提高測量精度，實現物體的精準定位、方便使用。

附圖說明

圖1為本實用新型的原理框圖；

圖2為本實用新型的單片機控制器的電路圖；

圖3為本實用新型的超聲波接收器的右接收電路圖；

圖4為本實用新型的超聲波接收器的左接收電路圖；

圖5為本實用新型的超聲波發射器的電路圖；

圖6為本實用新型的數字溫度傳感器的超聲波測溫電路圖；

圖7為本實用新型的測溫原理圖；

圖8為本實用新型的LED顯示器的超聲波顯示電路圖；

圖9為本實用新型的定位原理圖。

具體實施方式

如圖1所示，近距離避障系統用的超聲測距定位儀，超聲波發射器與單片機控制器的P3.1腳連接，數字溫度傳感器的輸出端與P3.0腳連接，兩個超聲波接收器接收到有超聲波發射器發射出的超聲波，向P3.2腳和P3.3腳處輸出一個脈沖信號，單片機控制器處理脈沖信號，組成一個二維的探測系統。

圖2為控制器的最小工作系統，其中S1、C3、R1組成控制器的復位電路，C1、C2、Y1組成控制器外部振蕩電路，給控制器提供時鐘信號。復位電路和時鐘電路保障了控制器的正常運行。采用STC89系列單片機作為控制器，用12864液晶屏顯示，超聲波驅動信號用單片機的定時器。?