[實用新型]基于超聲波測距的探坑設備

有效

• 申請號: 201721334652.4
• 申請日: 2017-10-17
• 公開（公告）號: CN207301325U
• 公開（公告）日: 2018-05-01
• 發明（設計）人: 郭宗昊;劉欣緣;孫嘉森;羅義軍
• 申請（專利權）人: 武漢大學
• 主分類號: G01S15/42
• 分類號: G01S15/42
• 代理公司: 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 彭艷君

技術領域

本實用新型屬于探測技術領域，尤其涉及基于超聲波測距的探坑設備。

背景技術

超聲波（ultrasonic）是一種頻率高于20000Hz的聲波，它的方向性好，穿透能力強，易于獲得較集中的聲能，可用于測距、測速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫學、軍事、工業、農業上有很多的應用。超聲波因其頻率下限大于人的聽覺上限而得名。由于超聲波指向性強，能量消耗緩慢，在介質中傳播的距離較遠，因而超聲波經常用于距離的測量，如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實現。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達到工業實用的要求。目前來看，超聲波測距已經十分成熟，造價也較低，但是仍然在功耗和對測量距離的運用上有所欠缺。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種功耗低，利用超聲波測量距離實現坑點的探測的設備。

為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是：基于超聲波測距的探坑設備，包括超聲波電路模塊、MSP430控制模塊以及上位機；MSP430控制模塊與超聲波電路模塊通信連接，與上位機串口通信。

在上述的基于超聲波測距的探坑設備中，超聲波電路模塊包括STC11F02單片機，超聲波發射電路以及超聲波接收電路；STC11F02單片機分別連接超聲波發射電路、超聲波接收電路以及MSP430控制模塊。

在上述的基于超聲波測距的探坑設備中，超聲波發射電路包括第一超聲波傳感器和MAX3232芯片；MAX3232芯片與STC11F02單片機連接。

在上述的基于超聲波測距的探坑設備中，超聲波接收電路包括第二超聲波傳感器、前級放大電路，選頻電路，固定放大電路和電平比較電路；并采用OPA4251四運放芯片進行電路搭建。

在上述的基于超聲波測距的探坑設備中，MSP430控制模塊采用Texas Instruments公司的MSP430G2553的混合信號微處理器。

本實用新型的有益效果是：（1）體積小，便于攜帶。（2）電路簡單，耗電量低，性能優良。（3）成本低，價格低廉。（4）模塊化程度高，易于集成。

附圖說明

圖1是本實用新型一個實施例的電路模塊框圖；

圖2是本實用新型一個實施例測距探坑示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型的實施方式進行詳細描述。

所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本實用新型，而不能解釋為對本實用新型的限制。

下文的公開提供了許多不同的實施例或例子用來實現本實用新型的不同結構。為了簡化本實用新型的公開，下文中對特定例子的部件和設置進行描述。它們僅僅為示例，并且目的不在于限制本實用新型。此外，本實用新型可以在不同例子中重復參考數字和/或字母。這種重復是為了簡化和清楚的目的，其本身不指示所討論各種實施例和/或設置之間的關系。此外，本實用新型提供了各種特定的工藝和材料的例子，但是本領域普通技術人員可以意識到其它工藝的可應用性和/或其他材料的使用。另外，以下描述的第一特征在第二特征之“上”的結構可以包括第一和第二特征形成為直接接觸的實施例，也可以包括另外的特征形成在第一和第二特征之間的實施例，這樣第一和第二特征可能不是直接接觸。

本實用新型的描述中，需要說明的是，除非另有規定和限定，術語“相連”“連接"應做廣義理解，例如，可以是機械連接或電連接，也可以是兩個元件內部的連通，可以是直接相連，也可以通過中間媒介間接相連，對于相關領域的普通技術人員而言，可以根據具體情況理解上述術語的具體含義。

本實施例采用以下技術方案來實現，基于超聲波測距的探坑設備，包括超聲波電路模塊、MSP430控制模塊以及上位機；MSP430控制模塊與超聲波電路模塊通信連接，與上位機串口通信。

進一步，超聲波電路模塊包括STC11F02單片機，超聲波發射電路以及超聲波接收電路；STC11F02單片機分別連接超聲波發射電路、超聲波接收電路以及MSP430控制模塊。

進一步，超聲波發射電路包括第一超聲波傳感器和MAX3232芯片；MAX3232芯片與STC11F02單片機連接。

進一步，超聲波接收電路包括第二超聲波傳感器、前級放大電路，選頻電路，固定放大電路和電平比較電路；并采用OPA4251四運放芯片進行電路搭建。