『壹』 HC-SR04 超声波测距模块三块芯片的型号是什么谢谢
STC11:在这里的作用是接收TRIG发送的信号后,发送一段波形给MAX232。STC11负责振荡发出40kHZ的讯号,送给max232发射
MAX232:能够自主升压,输出高压去推动超声波喇叭(因为需要高输出才能测得远),另外STC11通过PNP管直接控制MAX232的电源决定超声波是否输出
TL074:一枚运算放大器,负责把回声放大到TTL电平一输入到单片机
『贰』 市场上的收发一体超声波测距模块用的什么芯片
市面上卖的有好几种,HC-SR04、US-100。与单片机配合使用。
其中US-100有串口通信模式。
『叁』 HC-SR04超声波传感器用3.3v供电能能工作吗
超声波传感器是电压驱动器件,电压越高发出的超声波越强,你3.3V电压也可以驱动,只是发出的超声波幅度较小。
『肆』 超声波传感器由什么和什么组成
常用的超声波传感器由压电晶片组成
『伍』 超声波传感器模块中用的那块芯片
CX20106A,不过现在的资料很少了
『陆』 超声波传感器模块为HC-SR40,它有四个引脚:VCC,GND,Trig,Echo,单片机为AT89C52,请问它们实物如何连接
VCC GND是电源,TRIG是控制端(输入),ECHO是返回端(输出)。
VCC GND外接电源正负极给传感器供电,TRIG、ECHO接单片机AT89C52的I/O端口,具体接哪个端口要根据电路和单片机内的程序设定来确定。
大致的过程是单片机给TRIG所接端口个高电平脉冲,超声波发射模块SR40开始发送超声波,当收到反射波的时候,ECHO输出有效信号,单片机检测到该信号后,测量从TRIG触发开始到接收到ECHO的时间差,即可换算出距离。
(6)超声波传感器模块用什么芯片扩展阅读:
根据被检测对象的体积、材质、以及是否可移动等特征,超声波传感器采用的检测方式有所不同,常见的检测方式有如下四种:
1、穿透式
发送器和接收器分别位于两侧,当被检测对象从它们之间通过时,根据超声波的衰减(或遮挡)情况进行检测。
2、限定距离式
发送器和接收器位于同一侧,当限定距离内有被检测对象通过时,根据反射的超声波进行检测。
3、限定范围式
发送器和接收器位于限定范围的中心,反射板位于限定范围的边缘,并以无被检测对象遮挡时的反射波衰减值作为基准值。当限定范围内有被检测对象通过时,根据反射波的衰减情况(将衰减值与基准值比较)进行检测。
4、回归反射式
发送器和接收器位于同一侧,以检测对象(平面物体)作为反射面,根据反射波的衰减情况进行检测。
『柒』 超声波传感器模块原理
超声波传感器有很多种类,比如测偏的,测距的,计数的,接近开关,各种传感器,用的检测方法不尽相同。所以你最好先弄清楚你要什么。
『捌』 超声波传感器模块返回信号跟触发信号一模一样,没有改变
摘要超声波测距器,可以应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控,也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合。要求测量范围在0.10-5.00m,测量精度1cm,测量时与被测物体无直接接触,能够清晰稳定地显示测量结果。由于超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远,因而超声波经常用于距离的测量,如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制,并且在测量精度方面能达到工业实用的要求,因此在移动机器人的研制上也得到了广泛的应用。
关键词 单片机AT82S51超声波传感器测量距离
一、设计要求
设计一个超声波测距器,可以应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控,也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合。要求测量范围在0.10-3.00m,测量精度1cm,测量时与被测物体无直接接触,能够清晰稳定地显示测量结果。
二、设计思路
超声波传感器及其测距原理
超声波是指频率高于20KHz的机械波。为了以超声波作为检测手段,必须产生超生波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器,习惯上称为超声波换能器或超声波探头。超声波传感器有发送器和接收器,但一个超声波传感器也可具有发送和接收声波的双重作用。超声波传感器是利用压电效应的原理将电能和超声波相互转化,即在发射超声波的时候,将电能转换,发射超声波;而在收到回波的时候,则将超声振动转换成电信号。
超声波测距的原理一般采用渡越时间法TOF(timeofflight)。首先测出超声波从发射到遇到障碍物返回所经历的时间,再乘以超声波的速度就得到二倍的声源与障碍物之间的距离
测量距离的方法有很多种,短距离的可以用尺,远距离的有激光测距等,超声波测距适用于高精度的中长距离测量。因为超声波在标准空气中的传播速度为331.45米/秒,由单片机负责计时,单片机使用12.0M晶振,所以此系统的测量精度理论上可以达到毫米级。
由于超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播距离远,因而超声波可以用于距离的测量。利用超声波检测距离,设计比较方便,计算处理也较简单,并且在测量精度方面也能达到要求。
超声波发生器可以分为两类: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。本课题属于近距离测量,可以采用常用的压电式超声波换能器来实现。
根据设计要求并综合各方面因素,可以采用AT89S51单片机作为主控制器,用动态扫描法实现LED数字显示,超声波驱动信号用单片机的定时器完成,超声波测距器的系统框图如下图所示:
超声波测距器系统设计框图
三、系统组成
硬件部分
主要由单片机系统及显示电路、超声波发射电路和超声波检测接收电路三部分组成。采用AT89S51来实现对CX20106A红外接收芯片和TCT40-10系列超声波转换模块的控制。单片机通过P1.0引脚经反相器来控制超声波的发送,然后单片机不停的检测INT0引脚,当INT0引脚的电平由高电平变为低电平时就认为超声波已经返回。计数器所计的数据就是超声波所经历的时间,通过换算就可以得到传感器与障碍物之间的距离。
软件部分
主要由主程序、超声波发生子程序、超声波接收中断程序及显示子程序等部分。
四、系统硬件电路设计
1.单片机系统及显示电路
单片机采用89S51或其兼容系列。采用12MHz高精度的晶振,以获得较稳定的时钟频率,减小测量误差。单片机用P1.0端口输出超声波转化器所需的40KHz方波信号,利用外中断0口检测超声波接受电路输出的返回信号。显示电路采用简单实用的4位共阳LED数码管,段码用74LS244驱动,位码用PNP三极管驱动。单片机系统及显示电路如下图所示
单片机及显示电路原理图
2.超声波发射电路原理图参考期刊如图所示:
超声波发射电路原理图
压电超声波转换器的功能:利用压电晶体谐振工作。内部结构上图所示,它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,并带动共振板振动产生超声波,这时它就是一超声波发生器;如没加电压,当共振板接受到超声波时,将压迫压电振荡器作振动,将机械能转换为电信号,这时它就成为超声波接受转换器。超声波发射转换器与接受转换器其结构稍有不同。
3.超声波检测接受电路
参考红外转化接收期刊的电路采用集成电路CX20106A,这是一款红外线检波接收的专用芯片,常用于电视机红外遥控接收器。考虑到红外遥控常用的载波频率38KHz与测距超声波频率40KHz较为接近,可以利用它作为超声波检测电路。实验证明其具有很高的灵敏度和较强的抗干扰能力。适当改变C4的大小,可改变接受电路的灵敏度和抗干扰能力。
超声波接收电路图
五、系统程序设计
超声波测距软件设计主要由主程序,超声波发射子程序,超声波接受中断程序及显示子程序组成。下面对超声波测距器的算法,主程序,超声波发射子程序和超声波接受中断程序逐一介绍。
1.超声波测距器的算法设计
下图示意了超声波测距的原理,即超声波发生器T在某一时刻发出的一个超声波信号,当超声波遇到被测物体后反射回来,就被超声波接收器R所接受。这样只要计算出发生信号到接受返回信号所用的时间,就可算出超声波发生器与反射物体的距离。
距离计算公式:d=s/2=(c*t)/2
*d为被测物与测距器的距离,s为声波的来回路程,c为声速,t为声波来回所用的时间
声速c与温度有关,如温度变化不大,则可认为声速是基本不变的。如果测距精度要求很高,则应通过温度补偿的方法加以校正。声速确定后,只要测得超声波往返时间,即可求得距离。在系统加入温度传感器来监测环境温度,可进行温度被偿。这里可以用DS18B20测量环境温度,根据不同的环境温度确定一声速提高测距的稳定性。为了增强系统的可靠性,应在软硬件上采用抗干扰措施。
不同温度下的超声波声速表
温度/
-30
-20
-10
0
10
20
30
100
声速c(m/s)
313
319
325
323
338
344
349
386
2.主程序
主程序首先对系统环境初始化,设置定时器T0工作模式为16位的定时计数器模式,置位总中断允许位EA并给显示端口P0和P2清0。然后调用超声波发生子程序送出一个超声波脉冲,为避免超声波从发射器直接传送到接收器引起的直接波触发,需延迟0.1ms(这也就是测距器会有一个最小可测距离的原因)后,才打开外中断0接收返回的超声波信号。由于采用12MHz的晶振,机器周期为1us,当主程序检测到接收成功的标志位后,将计数器T0中的数(即超声波来回所用的时间)按下式计算即可测得被测物体与测距仪之间的距离,设计时取20℃时的声速为344m/s则有:
d=(C*T0)/2=172T0/10000cm(其中T0为计数器T0的计数值)
测出距离后结果将以十进制BCD码方式LED,然后再发超声波脉冲重复测量过程。主程序框图如下
3.超声波发生子程序和超声波接收中断程序
超声波发生子程序的作用是通过P1.0端口发送2个左右的超声波信号频率约40KHz的方波,脉冲宽度为12us左右,同时把计数器T0打开进行计时。超声波测距器主程序利用外中断0检测返回超声波信号,一旦接收到返回超声波信号(INT0引脚出现低电平),立即进入中断程序。进入该中断后就立即关闭计时器T0停止计时,并将测距成功标志字赋值1。如果当计时器溢出时还未检测到超声波返回信号,则定时器T0溢出中断将外中断0关闭,并将测距成功标志字赋值2以表示此次测距不成功。
六.软硬件调试及性能
超声波测距仪的制作和调试,其中超声波发射和接收采用Φ15的超声波换能器TCT40-10F1(T发射)和TCT40-10S1(R接收),中心频率为40kHz,安装时应保持两换能器中心轴线平行并相距4~8cm,其余元件无特殊要求。若能将超声波接收电路用金属壳屏蔽起来,则可提高抗干扰能力。根据测量范围要求不同,可适当调整与接收换能器并接的滤波电容C4的大小,以获得合适的接收灵敏度和抗干扰能力。
硬件电路制作完成并调试好后,便可将程序编译好下载到单片机试运行。根据实际情况可以修改超声波发生子程序每次发送的脉冲宽度和两次测量的间隔时间,以适应不同距离的测量需要。根据所设计的电路参数和程序,测距仪能测的范围为0.07~5.5m,测距仪最大误差不超过1cm。系统调试完后应对测量误差和重复一致性进行多次实验分析,不断优化系统使其达到实际使用的测量要求。
后续工作需实验后才能验证
根据参考电路和集成的电路器件测距范围有限10m以内为好。
希望对你有帮助!
『玖』 压电超声波传感器材质是什么通用吗
你好,测距离的压电超声波传感器是通用的,广东思威特智能科技压电超声波传感器结构类型有开放式和封闭式2种,功能类型也有发射型、接收型、发射接收一体型三种;基质材料有金属和塑料2种,外壳颜色有白色和黑色2种,连接方式有插脚和导线2种。思威特压电超声波传感器直径有10-18MM几种,好吧,就这些了,你自己看下,希望可以帮到你。
『拾』 超声波传感器
1、用超声波来检测是否有物体经过,这可以用连续测距实现,超声波驱动和接收电路,网上参考的有很多,但一般远距离检测效果都不太好,3米以内还行。8-12米的超声波连续测距电路,够你研究一两年的,各种费用也够买辆私家车的了,建议先别考虑。
2、用超声波传感器2去启动一个语音系统,这个想法就不太适用了。你可以用连信号线,可以用遥控器的那种红外管,可以用无线数传电台(这个不贵,200元左右吧,可传上百米,RS232接口),为什么偏偏要用超声波呢?在这里用超声波有以下几个问题需要考虑:1、两种超声波的互相干扰问题(包括空间回音干扰、壳体振动干扰、电路电源干扰);2、超声波的方向性很强,偏离2-10度,信号衰减明显,且越远有效角度越小;3、距离问题,超声波在空气中的衰减很大,除非要在水里传输信号;4、抗干扰问题,超声波也是机械振动波,自然环境中也经常会产生超声波,那个用超声波启动的语音音箱,不会用手敲一下就响吧?我很担心。。。
我给你个建议啊,用超声波检测是否有物体经过,这个想法很好,3米以内几乎是最好的方案了;还有个办法是用红外管,就是遥控器的那种红外发射、接收管。对面放个镜子,或者把发射端方对面,这方法也不错,不过在日光斜射下怕有可靠性问题;用超声波去驱动音箱,如果是在空气中而不是水中使用的话,建议还是考虑遥控器的那种红外管吧,如果距离很远,可以用无线数传电台。