Jednočipový mikropočítač ultrazvukového senzoru

Ultrazvukem se rozumí mechanické vlnění s frekvencí vyšší než 20 kHz. Aby bylo možné použít ultrazvukové vlny jako detekční prostředek, je nutné generovat ultrazvukové vlny a přijímat ultrazvukové vlny. Zařízení, které provádí tuto funkci, je ultrazvukový senzor, který se obvykle nazývá ultrazvukový převodník nebo ultrazvuková sonda. Ultrazvukový snímač vzdálenosti má vysílač a přijímač, ale ultrazvukový snímač může mít také dvojí funkci vysílání a příjmu zvukových vln. Ultrazvukové senzory využívají princip piezoelektrického jevu k vzájemné přeměně elektrické energie a ultrazvukových vln, to znamená, že při přenosu ultrazvukových vln dochází k přeměně elektrické energie a přenosu ultrazvukových vln; a když přijímá ozvěny, převádí ultrazvukové vibrace na elektrický signál.

Tento obvod ultrazvukového snímače vzdálenosti je snímač, který integruje vysílání a příjem. Uvnitř snímače je kruhový list plastového materiálu s kovovým filmem na přední straně a hliníkovou zadní deskou na zadní straně. Plech a zadní deska tvoří kondenzátor. Když je na desku přivedeno napětí obdélníkové vlny o frekvenci 49,4 kHz a napětí 300 VAC pk-pk, deska vibruje se stejnou frekvencí a vytváří ultrazvukové vlny o frekvenci 49,4 kHz. Při příjmu ozvěny umožňuje ladicí obvod přijímat pouze signály s frekvencemi blížícími se 49,4 kHz, zatímco signály na jiných frekvencích jsou filtrovány. Ultrazvukové vlny vysílané ultrazvukovým senzorem mají vyzařovací úhel 30 stupňů.

Ultrazvukový senzor lze použít jako vysílač i přijímač. Senzor vysílá po určitou dobu sérii ultrazvukových paprsků. Příjem lze spustit až po dokončení přenosu. Doba přenosu paprsku je D, který se za D čas odrazí zpět od objektu. Signál nelze zachytit; ultrazvukový snímač má navíc jistou setrvačnost a po skončení přenosu stále dochází k určitým zbytkovým vibracím. Tyto zbytkové vibrace také generují napěťový signál přes převodník, který ruší systém, aby zachytil zpětný signál. Proto, než zbytkové vibrace zmizí, systém nemůže spustit příjem ozvěny. Tyto dva důvody způsobují, že ultrazvukový senzor měří určitý rozsah měření. Tento ultrazvuk může nedávno měřit 37 cm.

Tento systém využívá mikrokontrolér k realizaci ovládání snímače Polaroid řady 600 a ultrazvukového distančního modulu Polaroid řady 6500. MCU řídí přenos ultrazvukové vlny přes měnič přes pin P1.0 a poté MCU nepřetržitě detekuje pin INT0. Když se úroveň kolíku INT0 změní z vysoké úrovně na nízkou úroveň, ultrazvuková vlna se považuje za návrat. Data počítaná čítačem jsou čas, který uplyne ultrazvuková vlna, a vzdálenost mezi senzorem a překážkou lze získat převodem. Je zobrazeno hardwarové schéma ultrazvukového snímače vzdálenosti. Během provozu mikroprocesor nejprve nastaví aktivaci ultrazvukového senzoru pro vysílání ultrazvukových vln a spustí interní časovač T0 pro spuštění časování. Vzhledem k tomu, že ultrazvukový senzor, který používáme, je integrován a vysílán, ultrazvukový senzor má následné otřesy po odeslání 16 impulsů. Aby se vyloučil přenosový signál ultrazvukového snímače z identifikace zpětného signálu, je nutné detekovat zpětný signál po 2,38 ms po spuštění přenosového signálu. takže výstupní rušení může být potlačeno. Když ultrazvukový signál narazí na překážku, signál se okamžitě vrátí a mikroprocesor nepřetržitě snímá pin INT0. Pokud se signál přijatý INT0 změní z vysoké úrovně na nízkou úroveň, znamená to, že se signál vrátil a mikroprocesor vstoupí do přerušení. Poté lze data v časovači převést na ultrazvukový senzor a překážky.

Konstrukce obvodu ultrazvukového převodníku pro měření vzdálenosti Ultrazvuková směrovost je silná, spotřeba energie je pomalá a vzdálenost ujetá v médiu je velká. Proto se pro měření vzdálenosti často používají ultrazvukové vlny. Například dálkoměr a přístroj pro měření úrovně mohou realizovat nízkofrekvenční 400Hz HID pomocí ultrazvukové vlny. Modul je jednoduchým řešením pro návrh napájení plynové výbojky. podpora modulu HID žárovka energeticky úsporný elektronický předřadník již není těžkopádný. S vaší podporou vám bude poskytnuto více hotových výrobků.