1、1超声波测距雷达设计1技术指标及设计要求:工作频率 20kHz。灵敏度.声压-67dB,带宽-74 dB。输入电平1mV。输出转换电流 40mA,功耗:16mW原理框图1)MA40A 压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。超声波发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,便产生超声波。反之,如果两电极间未外加电压,当共振板接收到超声波时,将压迫压电晶片作振动,将机械能转换为电信号,这时它就成为超声波接收器了。2)单片机内部产生的一串脉冲信号,经过 P1.0 输出,经过一个三极管将其信号放大,
2、来驱动超声波传感器发出频率为 40KHZ,时间持续为 200us 的超声波.2超声波传感器的等效电路和特性超声波传感器有两个谐振频率。其中,频率较低的一个谐振频率叫做串联谐振频率fr,是 R,L,C 组成的串联电路的谐振频率。由图可以看出,超声波传感器在串联谐振频率是的阻抗最小。超声波传感器的谐振频率中,频率较高的那一个叫做反谐振频率 fa,或者并联谐振频率 fa,是由于、L,C,C组成的并联电路的谐振频率。图同时也可以告诉我们,在并联谐振频率超声波传感器的阻抗最大。2超声波传感器的等效电路和电抗特性我们用型号为 MA40A3R 的传感器来介绍传感器的电抗参数r=37.625kHz, a=40
3、.875,ffr= fLC21a r(1+ ) f由上两式可得=0.92= far21C3.超声波测距原理超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播,在途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接受器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为 340m/s,根据计时器记录的时间为 t,就可以计算出发射点距离障碍物的距离 S,即:S=340t/2,这就是所谓的时间差测距法。 温度() -30 -20 -10 0 10 20 30 100声速(米/称) 313 319 325 323 338 344 349 386声速与温度之间的关系4发射接收电路(振荡器实现可采用 555 振荡器,产生 40kHz 的脉冲驱动传感器工作)。35单片机接口6软件编程部分软件部分采用汇编语言(或 C 语言)编制,主要由主程序,超声波中断程序,显示 LED 子程序,延时子程序和查表程序构成。4报告要求:1) 列出主程序清单.2)画出电路原理图(用 Protel 软件) 。3)列出元器件清单。4)列出参考文献。