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Cos'è il trasduttore del modulo di rilevamento degli ultrasuoni

Visualizzazioni: 5 Autore: Editor del sito Orario di pubblicazione: 2018-09-17 Origine: Sito

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Lo scopo principale dei trasduttori a ultrasuoni è la misurazione e l'allarme. Il design prevede più contenuti, combinando principalmente il modulo di controllo a chip singolo, il modulo di rilevamento a ultrasuoni, il modulo di allarme con cicalino e il modulo display a tubo digitale a 4 cifre. Il nucleo di questo progetto è il modulo di rilevamento a ultrasuoni. Altri moduli correlati vengono ampliati sulla base della portata. Il modulo di rilevamento utilizza sensori a ultrasuoni e quindi seleziona il microcomputer a chip singolo appropriato. Quanto segue è discusso dagli aspetti rilevanti. Il telemetro ad ultrasuoni è un'onda ultrasonica che va oltre i limiti dell'udito umano, cioè un'onda meccanica la cui frequenza di vibrazione è superiore a 20 kHz. Quando il sensore a ultrasuoni funziona, la tensione e l'onda ultrasonica vengono convertite reciprocamente. Quando il sensore a ultrasuoni trasmette l'onda ultrasonica, la sonda di trasmissione dell'onda ultrasonica emette l'onda ultrasonica convertita dalla tensione. Quando riceve l'onda ultrasonica, la sonda di ricezione ultrasonica restituisce la tensione convertita ad ultrasuoni. Vai al chip di controllo del microcontrollore. L'onda ultrasonica presenta i vantaggi di un'elevata frequenza di vibrazione, una lunghezza d'onda corta, un piccolo fenomeno di diffrazione e una buona direttività e può anche essere diretta sulla linea di riflessione e il consumo di energia del sensore ultrasonico è lento per facilitare la misurazione della distanza. Nella misurazione a media e lunga distanza, la precisione e la direttività del sensore a ultrasuoni sono molto migliori rispetto al sensore a infrarossi, ma anche il prezzo è leggermente più caro. Dagli aspetti di sicurezza, costo e direzionalità, i sensori a ultrasuoni sono più adatti ai requisiti di progettazione.

Il sistema seleziona 52 microcomputer a chip singolo come nucleo del sistema di controllo. Il valore del trasduttore ultrasonico per la distanza viene visualizzato dal tubo digitale a catodo comune a 4 cifre. Le diverse distanze tra gli ostacoli utilizzano i diversi suoni di allarme della frequenza del cicalino e il segnale di trasmissione a ultrasuoni è composto da 52 microcomputer a chip singolo. La porta P1.0 viene inviata al circuito di trasmissione ad ultrasuoni per trasmettere l'onda ultrasonica e il sistema di allarme è composto da un circuito cicalino. In questo progetto, la sonda che invia e riceve le onde ultrasoniche è separata, in modo che i segnali di trasmissione e ricezione non siano aliasati, evitando così interferenze e l'affidabilità del sistema può essere notevolmente migliorata. Lo schema a blocchi del sistema è il seguente:

Modulo di rilevamento ad ultrasuoni

Funzione del modulo, il modulo utilizza il telemetro a ultrasuoni per testare la distanza tra l'auto e l'ostacolo. Quando la distanza è inferiore a un determinato valore, il programma viene utilizzato per trasmettere il segnale a un pin di conferma dell'MCU. Altri moduli di controllo rilevano il livello del perno e controllano lo stato di guida dell'auto in base al livello.

Il principio di base è che il modulo di portata a ultrasuoni può fornire una funzione di rilevamento della distanza senza contatto da 2 cm a 400 cm, la precisione di portata può raggiungere 3 mm e il modulo include trasmettitore a ultrasuoni, ricevitore e circuito di controllo. Il principio di funzionamento di base comprende aspetti:

1) Utilizzando la porta IO TRIG per attivare la portata, fornire un segnale di alto livello è di almeno 10us;
2) Il modulo invia automaticamente onde quadre da 40 kHz per rilevare automaticamente se c'è un segnale di ritorno;
3) C'è un segnale di ritorno e uscita attraverso la porta IO ECHO, la durata di alto livello è il tempo dalla trasmissione al ritorno dell'onda ultrasonica, la distanza di prova = (tempo alto * velocità del suono)

Il modulo display del sensore a ultrasuoni per la misurazione della distanza è un tubo digitale suddiviso in display dinamico e display statico. Qui viene selezionato il display dinamico e il driver del display dinamico: l'interfaccia del display dinamico del tubo digitale è una delle modalità di visualizzazione più utilizzate nel microcomputer a chip singolo e il polo comune COM di ciascun tubo digitale. Viene aggiunto il circuito di controllo stroboscopico e il bit stroboscopico è controllato da linee I/O indipendenti. Quando l'MCU emette il codice glifo, tutti i tubi digitali ricevono lo stesso codice glifo, ma il tubo digitale visualizzerà il glifo, a seconda Nel controllo del circuito terminale COM stroboscopico a chip singolo del microcomputer a chip singolo, dobbiamo solo accendere il controllo del tubo digitale da visualizzare e il bit visualizzerà il glifo e il tubo digitale senza stroboscopio non si accenderà. Controllando a turno l'estremità COM di ciascun tubo digitale, i tubi digitali vengono controllati per visualizzare a turno, che è la guida dinamica. Durante il processo di visualizzazione della rotazione, il tempo di illuminazione di ciascun tubo digitale è di 1~2 ms. A causa della persistenza della visione umana e dell'effetto bagliore del LED, anche se i tubi digitali non sono accesi contemporaneamente, purché la velocità di scansione sia sufficientemente veloce, l'impressione è un insieme stabile di dati di visualizzazione, non ci sarà sfarfallio, il display dinamico è lo stesso del display statico, che può risparmiare molte porte O e ridurre il consumo energetico. Il modulo di allarme controlla il suono del cicalino in base alla distanza visualizzata dalla distanza (utilizzando la porta I/O per generare un'onda quadra di frequenza). Le funzioni principali del sistema di progettazione del software sono la trasmissione di onde ultrasoniche, la ricezione di onde ultrasoniche, il calcolo della distanza di misurazione, il calcolo dei dati, l'allarme acustico e il diagramma di flusso del programma principale visualizzato sul tubo digitale come sopra. Quando si verifica un'interruzione, verrà eseguita l'elaborazione dell'interruzione. Il flusso di elaborazione delle interruzioni del diagramma di flusso dell'elaborazione delle interruzioni di progettazione include l'elaborazione degli allarmi e l'elaborazione della scansione del tubo digitale.

Cos'è il trasduttore del modulo di rilevamento degli ultrasuoni

Analisi dell'errore di portata a ultrasuoni, secondo il principio del sensore di distanza a ultrasuoni, le fonti di errore di misurazione sono: 1. La deviazione tra l'inizio della trasmissione e il momento dell'avvio; 2. Ricevere l'eco del ritardo rilevato; 3. Ricevere l'interruzione al ritardo tra i tempi di risposta all'interruzione; 4, l'errore del timer stesso; 5, l'effetto della temperatura sulla velocità dell'onda sonora sopra i fattori. Il secondo errore è dovuto alla sensibilità e al bias di giudizio del circuito di rilevamento. Esiste sicuramente un'isteresi dalla ricezione dell'eco effettivo alla conferma del circuito e all'emissione del segnale corrispondente, che è correlata all'intensità del segnale dell'eco, al principio del circuito di rilevamento e alla sensibilità del circuito di giudizio. È anche il cuore della misurazione degli ultrasuoni. Perché se la sensibilità è troppo alta, alcuni segnali di interferenza verranno scambiati per echi, con conseguenti errori di misurazione. Se è troppo basso, la distanza di rilevamento è notevolmente limitata perché l'attenuazione dell'eco è il quadrato della distanza. Questa parte dell'errore è la principale fonte di instabilità dei dati, poiché il ritardo di giudizio cambierà con la forza dell'eco.