design af ultralyds sende- og modtagekredsløb

Hardware kredsløb design

Firkantbølgen på 40 kHz transducer fishfinders ultralydssensor programmeres af den enkelte chip, udsendes af P3.6-porten, og derefter bruges ultralydstransmittersonden til at transmittere ultralydsbølgen gennem forstærkerkredsløbet. Efter at den udsendende ultralydsbølge er reflekteret tilbage af forhindringen, modtager ultralydsmodtagerhovedet signalet og sender det til enkelt-chip-mikrocomputeren gennem detektionsforstærkning, integral formning og en række behandling af modtagerkredsløbet. Den enkelt-chip mikrocomputer af ultralydssensortransduceren beregner afstanden af ​​forhindringen ved at bruge lydbølgens udbredelseshastighed og tidsintervallet fra transmissionen af ​​pulsen til modtagelsen af ​​den reflekterede puls, og vises af en enkelt-chip mikrocomputer. Afstandsmåleren er sammensat af en ultralydssensor, en enkelt chip mikrocomputer, et sende-/modtagekredsløb og et LED-display. Indgangsenden af ​​sensoren er forbundet med sende- og modtagekredsløbet, og udgangsenden af ​​modtagekredsløbet er forbundet med enkeltchipmikrocomputeren, og udgangsenden af ​​enkeltchippen er forbundet med indgangsenden af ​​displaykredsløbet.

Ultralyds sende- og modtagekredsløbsdesign:

Ultralydsbølge er en mekanisk bølge med en vibrationsfrekvens på over 20 kHz. Den kan bevæge sig i en lige linje, og udbredelsesretningen er god. Forplantningsafstanden er også langt. Når ekstern ultralydssensor det transmitteres i mediet, støder det på en forhindring på den reflekterende overflade, der falder ind på det. En reflekteret bølge vil blive genereret. På grund af de ovennævnte adskillige karakteristika ved ultralydsbølger, er ultralydsbølger i vid udstrækning brugt til måling af objektafstand, tykkelse og lignende. Desuden er måling af ultralydsbølger en ideel ikke-kontakt-afstandsmetode. Når afstandsmålingen udføres, installeres ultralydsbølgesenderen og -modtageren på den samme vandrette linje, der afslutter transmissionen og modtagelsen af ​​ultralydsbølgerne og starter samtidig timeren til at tælle. For det første udsender den ultralydstransmitterende sonde ultralydsbølger i retning af reversering og starter samtidig timeren. Når ultralydsbølgerne er i luften, vil de blive reflekteret tilbage, når de støder på forhindringer. Når de modtagende sondes ultralydstransducere modtager de reflekterede bølger, vil det give negative impulser. Gå til mikrocontrolleren for at stoppe timingen med det samme. På denne måde kan timeren nøjagtigt registrere den(e) tid(er), der bruges til udbredelsen rundt om mellem ultralydsemissionspunktet og forhindringen. Da ultralydsbølgen forplanter sig i luften ved en normal temperatur på omkring 340 m/s, er afstanden mellem forhindringen og den transmitterende sonde: S = 340 × t / 2 = 170 × t.

Ultralydstransmissionskredsløbsdesign

Ultralydssendekredsløbet er sammensat af en ultralydsdybdetransducer og en ultralydsforstærker. Ultralydssonden konverterer det elektriske signal til en mekanisk bølge, og 40 kHz firkantbølgeimpulsen, der genereres af den enkelte chip, skal forstærkes for at drive ultralydssonden til at transmittere ultralydsbølgen. Derfor er emissionsdriften faktisk et signalforstærkende kredsløb. Chippen udfører signalforstærkning. Ultralydsmodtagekredsløbet er designet til at blive dæmpet under udbredelsen af ​​ultralydsbølger i luften. Hvis afstanden er lang, vil det ultralydssignal, der modtages af ultralydsmodtagekredsløbet, være svagt, så det er nødvendigt at forstærke det modtagende signal. Multipletterne er også relativt store.

Ultralyd er en generel betegnelse for mekaniske bølger, hvis frekvens overstiger grænsen for det menneskelige øres auditive frekvens. Det kan overføres i gasser, væsker og faste stoffer. Ultralydssensoren er en sensor, der er udviklet ved hjælp af egenskaberne for ultralydsbølger. Ultralydssensorer kan bruges til afstandsdetektion, flowmåling, metalfejldetektion osv. Derfor er ultralydstest meget udbredt i industrielle, nationale forsvar, biomedicinske og andre aspekter.

En mudderniveautransducer er en enhed eller enhed, der kan registrere et bestemt målt objekt og konvertere det til et brugbart signal i henhold til en bestemt regel. Normalt måles det som en ikke-elektrisk fysisk størrelse, og udgangssignalet er generelt en effekt. Det kan tjene som en forlængelse af de menneskelige sanseorganer og udvide menneskets adgang til information i de naturlige og produktive områder i alle aspekter. I midten af ​​det 20. århundrede fandt man ud af, at krystaller af visse medier (såsom kvartskrystaller, kaliumtartratkrystaller osv.) var i stand til at generere ultralydsbølger med højere effekt under påvirkning af højspænding og smal puls. Ifølge dette er ultralydssensorer i stand til at udsende, modtage og analysere lyde, der er usynlige for vores ører. I detektionsaspektet kan ultralydssensoren udføre funktioner såsom ultralydsafstandsmåling og ultralydsfejldetektion og kan bruges til at detektere ubådsvrag, fjendtlige ubåde og vise interne metalskader. Disse kan anvendes på forskellige tekniske områder såsom industri, landbrug, let industri og lægebehandling, og er tæt forbundet med vores liv.