專利名稱：基于超聲波的距離測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)距裝置，尤其涉及基于超聲波的距離測(cè)量裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)在，運(yùn)用到測(cè)距領(lǐng)域的方法有激光測(cè)距、紅外線測(cè)距等多種距離測(cè)量法，超聲波測(cè)距法，紅外測(cè)距有精度低，距離近，方向性差等缺點(diǎn)，而激光測(cè)距需要注意人體安全，且制做的難度較大，成本較高，而且光學(xué)系統(tǒng)需要保持干凈，否則將影響測(cè)量。超聲波測(cè)距是指利用超聲波測(cè)量已知基準(zhǔn)位置和目標(biāo)物體表面之間距離同時(shí)與電子技術(shù)相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)非接觸式距離測(cè)量的方法。作為一種典型的非接觸測(cè)量是超聲波測(cè)距法，該方法具有不受光、電磁波以及粉塵等外界因素干擾的優(yōu)點(diǎn)，而且超聲波傳感器造價(jià)低廉結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單使用方便。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種可以顯示，操作方便的超聲波測(cè)距裝置。本實(shí)用新型提供了一種基于超聲波的距離測(cè)量裝置，其特征在于:包括單片機(jī)、單片機(jī)外圍電路、發(fā)射電路、接收電路、顯示電路，超聲波傳感器，其特征在于:單片機(jī)通過(guò)單片機(jī)外圍電路與各部件相連，超聲波傳感器的發(fā)射電路構(gòu)成發(fā)射裝置，超聲波傳感器的接收電路構(gòu)成接收機(jī)，接收機(jī)將獲得的信號(hào)送至單片機(jī)，并通過(guò)與單片機(jī)相連的顯示電路顯示計(jì)算后得到的距離。進(jìn)一步地，所述超聲波傳感器，包括保護(hù)屏、外殼、諧振板、雙壓電晶片，保護(hù)屏設(shè)置于外殼的上方，諧振板、雙壓電晶片分別安裝在殼體內(nèi)。本實(shí)用新型的有益效果是:充分利用了超聲波傳感器的特點(diǎn)，設(shè)計(jì)出一種超聲波測(cè)距的報(bào)警裝置，充分利用超聲波抗干擾能力強(qiáng)，不受光、電磁波以及粉塵等外界因素干擾，利用超聲波對(duì)距離的測(cè)量與報(bào)警裝置相結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)一種警戒功能。國(guó)內(nèi)一般是用專用集成電路設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距儀，但是成本高，沒(méi)有顯示，操作使用不方便，拓展不靈活。而基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距克服了上述缺點(diǎn)，所以應(yīng)用非常廣泛，這種設(shè)計(jì)要求非接觸式測(cè)距。

圖1是本實(shí)用新型所述基于超聲波的距離測(cè)量裝置所采用的超聲波傳感器；圖2是本實(shí)用新型所述基于超聲波的距離測(cè)量裝置控制模塊示意圖；圖3是本實(shí)用新型所述基于超聲波的距離測(cè)量裝置工作流程圖。1-保護(hù)屏，2-外殼，3-諧振板，4-雙壓電晶片，5-指點(diǎn)粘合，6-引線；7_匹配器，8-MCS-STC89C52RC單片機(jī)，9-單片機(jī)外圍電路，10-發(fā)射電路，11_接收電路，12-報(bào)警裝置，13-顯不電路。
具體實(shí)施方式
[0012]如圖1所示，本實(shí)用新型所述的基于超聲波的距離測(cè)量裝置所采用的超聲波傳感器示意圖，包括保護(hù)屏1、外殼2、諧振板3、雙壓電晶片4、指點(diǎn)粘合5、引線6，保護(hù)屏I設(shè)置于外殼2的上方，諧振板3、雙壓電晶片4分別安裝在殼體內(nèi)，左側(cè)為發(fā)射裝置，右側(cè)為接收裝置。超聲波傳感器其結(jié)構(gòu)圖是由兩片壓電振子組成的壓電組件，與圓錐形諧振器緊貼在一起，構(gòu)成符合諧振器，當(dāng)由外部射入超聲波的時(shí)候，通過(guò)錐形諧振器，激勵(lì)壓電組件形成彎曲振動(dòng)，產(chǎn)生電壓，反過(guò)來(lái)，如果給壓電組件加上電壓，振子也會(huì)產(chǎn)生彎曲振動(dòng)，諧振器就會(huì)高效率的往空間輻射超聲波。將兩個(gè)壓電元件粘合在一起稱為雙壓電晶片4，超聲波射在壓電晶片上，使壓電晶片振動(dòng)就會(huì)產(chǎn)生電壓信號(hào)，圖1左側(cè)為發(fā)送裝置，右側(cè)為接收裝置，當(dāng)有物體進(jìn)入測(cè)距范圍時(shí)，發(fā)送裝置發(fā)出的超聲波被物體反射，右側(cè)的接收器將反射的超聲波由諧振板3接收到，在右側(cè)加裝匹配器7適用于使接收到的超聲波頻率與發(fā)出的超聲波頻率相同，以排除其他超聲波可能帶來(lái)的干擾，根據(jù)發(fā)送與接收的時(shí)間差(即超聲波在空氣中傳播的時(shí)間)即可計(jì)算出被測(cè)物體的距離，接收器接收到信號(hào)并轉(zhuǎn)化成電信號(hào)，由引線6送入處理器，來(lái)進(jìn)一步核實(shí)采集回的信號(hào)是否是所需信號(hào)。如圖2所示，為整個(gè)系統(tǒng)的基本構(gòu)成，其包括MCS-STC89C52RC單片機(jī)8、單片機(jī)外圍電路9、發(fā)射電路10、接收電路11、顯示電路13。其中，單片機(jī)通過(guò)單片機(jī)外圍電路9與各部件相連，超聲波傳感器的發(fā)射電路10構(gòu)成發(fā)射裝置，超聲波傳感器的接收電路11構(gòu)成接收機(jī)，接收機(jī)將獲得的信號(hào)送至單片機(jī)8，并通過(guò)與單片機(jī)8相連的顯示電路13指示計(jì)算后得到的距離。如圖3所示，超聲波測(cè)距警戒裝置流程為打開開關(guān)，單片機(jī)8開始運(yùn)行，系統(tǒng)初始化，超聲波傳感器的發(fā)射電路10開始發(fā)射脈沖，當(dāng)遇到障礙物時(shí)開始反射，傳感器接收電路11采集到接收信號(hào)，并把信號(hào)傳入單片機(jī)8，單片機(jī)8通過(guò)運(yùn)算測(cè)量出距離送顯示電路顯示，當(dāng)反射回來(lái)的脈沖傳入單片機(jī)8后，單片機(jī)把數(shù)據(jù)傳入報(bào)警裝置12，報(bào)警裝置12根據(jù)物體與傳感器距離決定報(bào)警與否，距離設(shè)定值可以在單片機(jī)中設(shè)定。
權(quán)利要求1.基于超聲波的距離測(cè)量裝置，其特征在于:包括單片機(jī)(8)、單片機(jī)外圍電路(9)、發(fā)射電路(10)、接收電路(11)、顯示電路(13)，超聲波傳感器，單片機(jī)(8)通過(guò)單片機(jī)外圍電路(9)與各部件相連，超聲波傳感器的發(fā)射電路(10)構(gòu)成發(fā)射裝置，超聲波傳感器的接收電路(11)構(gòu)成接收機(jī)，接收機(jī)將獲得的信號(hào)送至單片機(jī)(8)，并通過(guò)與單片機(jī)(8)相連的顯示電路(13)顯示計(jì)算后得到的距離。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于超聲波的距離測(cè)量裝置，其特征在于:所述超聲波傳感器，包括保護(hù)屏(I)、外殼(2)、諧振板(3)、雙壓電晶片(4)，保護(hù)屏(I)設(shè)置于外殼(2)的上方，諧振板(3 )、雙壓電晶片(4 )分別安裝在殼體內(nèi)。
專利摘要本實(shí)用新型涉及基于超聲波的距離測(cè)量裝置，其特征在于包括單片機(jī)(8)、單片機(jī)外圍電路(9)、發(fā)射電路(10)、接收電路(11)、顯示電路(13)，超聲波傳感器，其特征在于單片機(jī)(8)通過(guò)單片機(jī)外圍電路(9)與各部件相連，超聲波傳感器的發(fā)射電路(10)構(gòu)成發(fā)射裝置,超聲波傳感器的接收電路(11)構(gòu)成接收機(jī)，接收機(jī)將獲得的信號(hào)送至單片機(jī)(8)，并通過(guò)與單片機(jī)(8)相連的顯示電路(13)顯示計(jì)算后得到的距離。本實(shí)用新型具有不受光、電磁波以及粉塵等外界因素干擾的優(yōu)點(diǎn)，而且超聲波傳感器造價(jià)低廉結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單使用方便。
文檔編號(hào)G01S15/08GK202939307SQ20122067623
公開日2013年5月15日 申請(qǐng)日期2012年12月10日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月10日
發(fā)明者蔡普申, 任遠(yuǎn), 楊北革 申請(qǐng)人:山西省電力公司大同供電分公司, 國(guó)家電網(wǎng)公司