مبدل ماژول محدوده اولتراسونیک چیست؟

بازدید: 5 نویسنده: ویرایشگر سایت زمان انتشار: 1397/09/17 منبع: سایت

پرس و جو کنید

هدف اصلی مبدل های اولتراسونیک اندازه گیری و هشدار است. این طراحی شامل محتوای بیشتری است که عمدتاً ماژول کنترل تک تراشه، ماژول محدوده اولتراسونیک، ماژول زنگ هشدار و ماژول نمایش لوله دیجیتال 4 رقمی را ترکیب می کند. هسته اصلی این طرح ماژول محدوده فراصوت است. سایر ماژول های مرتبط بر اساس محدوده گسترش یافته اند. ماژول محدوده از حسگرهای اولتراسونیک استفاده می کند و سپس میکروکامپیوتر تک تراشه مناسب را انتخاب می کند. موارد زیر از جنبه های مرتبط مورد بحث قرار می گیرد. محدوده یاب اولتراسونیک یک موج اولتراسونیک است که فراتر از حد شنوایی انسان است، یعنی یک موج مکانیکی که فرکانس ارتعاش آن بالاتر از 20 کیلوهرتز است. هنگامی که سنسور اولتراسونیک کار می کند، ولتاژ و موج اولتراسونیک متقابلا تبدیل می شوند. هنگامی که سنسور اولتراسونیک موج اولتراسونیک را ارسال می کند، پروب انتقال امواج اولتراسونیک موج اولتراسونیک تبدیل شده توسط ولتاژ را منتشر می کند. هنگامی که موج اولتراسونیک را دریافت می کند، پروب دریافت کننده اولتراسونیک ولتاژ تبدیل شده اولتراسونیک را به عقب می فرستد. به تراشه کنترل میکروکنترلر بروید. موج اولتراسونیک دارای مزایای فرکانس ارتعاش بالا، طول موج کوتاه، پدیده پراش کوچک و جهت دهی خوب است و همچنین می تواند به خط بازتاب هدایت شود و مصرف انرژی سنسور اولتراسونیک برای تسهیل اندازه گیری فاصله آهسته است. در اندازه گیری فاصله متوسط و طولانی، دقت و جهت گیری سنسور اولتراسونیک بسیار بهتر از سنسور مادون قرمز است، اما قیمت آن نیز کمی گران تر است. از جنبه های ایمنی، هزینه و جهت، سنسورهای اولتراسونیک برای الزامات طراحی مناسب تر هستند.

این سیستم 52 میکروکامپیوتر تک تراشه ای را به عنوان هسته سیستم کنترل انتخاب می کند. مقدار مبدل اولتراسونیک برای فاصله توسط لوله دیجیتال کاتد مشترک 4 رقمی نمایش داده می شود. فواصل مختلف بین موانع از صداهای آلارم مختلف فرکانس زنگ استفاده می کند و سیگنال انتقال اولتراسونیک از 52 میکرو کامپیوتر تک تراشه تشکیل شده است. پورت P1.0 برای انتقال موج اولتراسونیک به مدار فرستنده اولتراسونیک فرستاده می شود و سیستم هشدار از یک مدار زنگ دار تشکیل شده است. در این طرح، پروبی که امواج مافوق صوت را ارسال و دریافت می‌کند، از هم جدا می‌شود تا سیگنال‌های ارسال و دریافت با هم نام مستعار نداشته باشند و در نتیجه از تداخل جلوگیری شود و قابلیت اطمینان سیستم به خوبی بهبود یابد. بلوک دیاگرام سیستم به شرح زیر است:

ماژول محدوده التراسونیک

عملکرد ماژول، ماژول از فاصله یاب اولتراسونیک برای آزمایش فاصله بین ماشین و مانع استفاده می کند. زمانی که فاصله کمتر از مقدار معین باشد، از برنامه برای ارسال سیگنال به یک پین تایید MCU استفاده می شود. سایر ماژول های کنترل سطح پین را تشخیص داده و وضعیت رانندگی خودرو را با توجه به سطح کنترل می کنند.

اصل اساسی این است که ماژول محدوده اولتراسونیک می تواند عملکرد سنجش فاصله غیر تماسی 2 سانتی متر تا 400 سانتی متر را ارائه دهد، دقت محدوده می تواند به 3 میلی متر برسد و ماژول شامل فرستنده، گیرنده و مدار کنترل اولتراسونیک است. اصل کار شامل موارد زیر است:

1) استفاده از پورت IO TRIG برای راه اندازی محدوده، دادن سیگنال سطح بالا حداقل 10 us است.
2) ماژول به طور خودکار امواج مربعی 40 کیلو هرتز را ارسال می کند تا به طور خودکار تشخیص دهد که آیا سیگنال بازگشتی وجود دارد یا خیر.
3) یک سیگنال بازگشتی و خروجی از طریق پورت IO ECHO وجود دارد، مدت زمان سطح بالا زمان انتقال تا بازگشت موج اولتراسونیک است، فاصله آزمایش = (زمان بالا * سرعت صدا)

ماژول نمایش سنسور اولتراسونیک برای اندازه گیری فاصله یک لوله دیجیتال است که به نمایشگر پویا و صفحه نمایش استاتیک تقسیم می شود. در اینجا، صفحه نمایش پویا انتخاب شده است، و درایور نمایشگر پویا: رابط نمایشگر دینامیک لوله دیجیتال یکی از پرکاربردترین حالت های نمایش در میکروکامپیوتر تک تراشه ای است و COM قطب مشترک هر لوله دیجیتالی است. مدار کنترل بارق اضافه می شود و استروب بیت توسط خطوط I/O مستقل کنترل می شود. هنگامی که MCU کد علامت را صادر می کند، همه لوله های دیجیتال همان کد علامت را دریافت می کنند، اما لوله دیجیتال بسته به این که در کنترل مدار ترمینال COM تک تراشه ای میکروکامپیوتر تک تراشه ای، فقط باید کنترل لوله دیجیتال را روشن کنیم تا نمایش داده شود، و بیت، لوله دیجیتال را بدون نور نشان نمی دهد. با کنترل انتهای COM هر لوله دیجیتال به نوبه خود، لوله های دیجیتال به نوبه خود برای نمایش کنترل می شوند که حرکتی پویا است. در طول فرآیند نمایش چرخش، زمان روشنایی هر لوله دیجیتال 1 ~ 2 میلی ثانیه است. با توجه به تداوم دید انسان و اثر نور پس از نور LED، اگرچه لوله های دیجیتال به طور همزمان روشن نمی شوند، تا زمانی که سرعت اسکن به اندازه کافی سریع باشد، تصور مجموعه ای پایدار از داده های نمایشگر است، هیچ سوسو زدنی وجود نخواهد داشت، صفحه نمایش پویا مانند صفحه نمایش استاتیک است که می تواند در بسیاری از پورت های O صرفه جویی کند و مصرف انرژی کمتری داشته باشد. ماژول آلارم صدای زنگ زنگ را با توجه به فاصله نمایش داده شده توسط فاصله (با استفاده از پورت I/O برای تولید موج مربعی فرکانس) کنترل می کند. عملکردهای اصلی طراحی برنامه سیستم طراحی نرم افزار عبارتند از انتقال امواج اولتراسونیک، دریافت امواج اولتراسونیک، محاسبه فاصله اندازه گیری، محاسبه داده ها، زنگ هشدار و نمایش لوله دیجیتال نمودار جریان اصلی برنامه مانند بالا. هنگامی که یک وقفه رخ می دهد، پردازش وقفه انجام می شود. نمودار جریان پردازش وقفه طراحی جریان پردازش وقفه شامل پردازش هشدار و پردازش اسکن لوله دیجیتال است.

مبدل ماژول محدوده اولتراسونیک چیست؟

تجزیه و تحلیل خطای محدوده اولتراسونیک، با توجه به اصل سنسور فاصله اولتراسونیک، منابع خطای اندازه گیری عبارتند از: 1. انحراف بین شروع انتقال و زمان شروع. 2. دریافت پژواک به تاخیر شناسایی شده. 3. دریافت وقفه به تاخیر بین زمان پاسخ وقفه. 4، خطای خود تایمر. 5، اثر دما بر سرعت موج صوتی بالاتر از عوامل. خطای دوم به دلیل حساسیت و بایاس قضاوت مدار تشخیص است. قطعا از دریافت اکو واقعی تا تایید مدار و خروجی سیگنال مربوطه یک پسماند وجود دارد که به قدرت سیگنال اکو، اصل مدار تشخیص و حساسیت مدار قضاوت مربوط می شود. همچنین هسته اصلی محدوده اولتراسونیک است. زیرا اگر حساسیت بیش از حد بالا باشد، برخی از سیگنال های تداخل به عنوان اکو اشتباه می شوند و در نتیجه خطاهای اندازه گیری ایجاد می شود. اگر خیلی کم باشد، فاصله تشخیص بسیار محدود می شود زیرا تضعیف اکو مجذور فاصله است. این قسمت از خطا منبع اصلی بی ثباتی داده ها است، زیرا تاخیر قضاوت با قدرت اکو تغییر می کند.