[發(fā)明專利]一種簡易脈沖聲測距裝置

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710270133.4
• 申請日: 2017-04-24
• 公開（公告）號: CN107390223A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭子民
• 申請（專利權(quán)）人: 廣西大學(xué)
• 主分類號: G01S15/10
• 分類號: G01S15/10
• 代理公司: 深圳市興科達知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司44260
• 代理人: 袁士林

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及測距裝置技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及一種簡易脈沖聲測距裝置。

背景技術(shù)

聲學(xué)測距是在已知聲波傳播速度情況下，通過測量聲波信號在待測距離間的傳播時間，利用聲波在空氣中的傳播速度和時間的乘積來計算待測距離的一種方法，是一種高效、便捷的測距方法。目前聲學(xué)測距裝置一般為高頻，體積笨重，造價貴，攜帶不便，不適于外出測量。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于解決現(xiàn)有技術(shù)出現(xiàn)的上述問題，提供一種簡易脈沖聲測距裝置，利用555定時器和RC正弦波振蕩器實現(xiàn)脈沖聲發(fā)生的電路簡單、性價比高：用可編程定時器/計數(shù)器82C54進行時間測量具有高精度特性。本測距裝置還具有非接觸式、讀數(shù)直觀、操作簡單等優(yōu)點；且能夠滿足一般近距離的測距，功能貼近現(xiàn)實，具有很好的實用性和可行性。

一種簡易脈沖聲測距裝置，其特征在于：包括脈沖聲發(fā)生裝置、脈沖聲接收裝置和時間測量裝置。

所述脈沖聲發(fā)生裝置采用基本的觸發(fā)脈沖發(fā)生方式，該裝置包括矩形波發(fā)生電路、正弦波發(fā)生電路、窄脈沖、開關(guān)控制和功率放大電路。所述窄脈沖由單片機I/O口提供。所述矩形波發(fā)生電路是由555定時器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，其輸出作為Rc正弦波振蕩器的觸發(fā)信號。正弦波發(fā)生電路是由個RC正弦波振蕩器組組成的RC正弦波振蕩電路，可發(fā)生頻率單一并且頻率可調(diào)的正弦波信號，并以它作為聲源的激勵信號。

所述脈沖聲接收裝置包括傳聲器、電壓放大電路、濾波電路。

所述時間測量模塊采用由單片機與可編程計數(shù)器/定時器82C54構(gòu)成的測時裝置。采用82C54作為計數(shù)器，其內(nèi)部擁有三個獨立的16位計數(shù)器，利用其中的一個計數(shù)器即可實現(xiàn)脈沖聲收發(fā)聲時差的測量。

進一步地，所述正弦波發(fā)生電路采用文氏橋振蕩電路，電路中的集成運放采用AD817。

進一步地，所述功率放大電路采用低壓音頻功率放大器集成芯片LM386。

進一步地，所述傳聲器選用電容式傳聲器。

進一步地，所述時間測量模塊含有數(shù)碼管，可顯示距離數(shù)據(jù)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明利用555定時器和RC正弦波振蕩器實現(xiàn)脈沖聲發(fā)生的電路簡單、性價比高：用可編程定時器/計數(shù)器82C54進行時間測量具有高精度特性。本測距裝置還具有非接觸式、讀數(shù)直觀、操作簡單等優(yōu)點；且能夠滿足一般近距離的測距，功能貼近現(xiàn)實，具有很好的實用性和可行性。

附圖說明

為了更清楚地說明本發(fā)明實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。

圖1是本發(fā)明所述的脈沖聲發(fā)生裝置總體構(gòu)造圖；

圖2是本發(fā)明所述的脈沖聲發(fā)生裝置電路圖；

圖3是本發(fā)明所述的脈沖聲接收裝置電路圖；

圖4是本發(fā)明所述的時間測量模塊原理框圖。

具體實施方式

下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的優(yōu)選實施例進行詳細闡述，以使本發(fā)明的優(yōu)點和特征能更易于被本領(lǐng)域技術(shù)人員理解，從而對本發(fā)明的保護范圍做出更為清楚明確的界定。

一種簡易脈沖聲測距裝置，其特征在于：包括脈沖聲發(fā)生裝置、脈沖聲接收裝置和時間測量裝置。

如圖1所示，所述脈沖聲發(fā)生裝置采用基本的觸發(fā)脈沖發(fā)生方式，該裝置包括矩形波發(fā)生電路、正弦波發(fā)生電路、窄脈沖、開關(guān)控制和功率放大電路。所述窄脈沖由單片機I/O口提供。所述矩形波發(fā)生電路是由555定時器組成的單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)電路，其輸出作為Rc正弦波振蕩器的觸發(fā)信號。正弦波發(fā)生電路是由個RC正弦波振蕩器組組成的RC正弦波振蕩電路，可發(fā)生頻率單一并且頻率可調(diào)的正弦波信號，并以它作為聲源的激勵信號。

特別地，所述正弦波發(fā)生電路采用文氏橋振蕩電路，電路中的集成運放采用AD817。

特別地，所述功率放大電路采用低壓音頻功率放大器集成芯片LM386，它外接元件少，并且放大增益可通過外接元件從20調(diào)節(jié)至200。脈沖聲發(fā)生裝置電路圖如圖2所示。