基于單片機的超聲波測距儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型公開了一種基于單片機的超聲波測距儀，包括外殼、固定卡座，所述外殼可拆卸安裝于固定卡座上；所述外殼內(nèi)設置有PCB板與電池，所述PCB板上包含控制電路；所述外殼上設置有超聲波發(fā)送探頭、超聲波接收探頭、溫度傳感器、LCD液晶顯示屏、按鍵，所述超聲波發(fā)送探頭、超聲波接收探頭、溫度傳感器、LCD液晶顯示屏、按鍵均與控制電路相連接。本實用新型的測距儀結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，成本低，精度高。
【專利說明】
基于單片機的超聲波測距儀
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及一種測距儀，尤其涉及了一種基于單片機的超聲波測距儀。
【背景技術(shù)】
[0002]測量工具在建筑裝飾、房產(chǎn)評估、機械安裝、農(nóng)田水利、公路交通、礦山隧道以及園林規(guī)劃等場合應用非常廣泛，但是有一部分還是用比較傳統(tǒng)的測量工具一一卷尺。用卷尺的測量存在的不足在于:測量較高的高度時要借助梯子等其他輔助工具才能測量，增加了工作量，測量河渠等寬度大的地方比較困難，而測量長度、面積、體積等測量時間長，又需要計算器等輔助工具進行計算，浪費人力、物力?，F(xiàn)有技術(shù)中的其他測距工具，結(jié)構(gòu)復雜，制作成本高，體積大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本發(fā)明的目的就在于提供了一種基于單片機的超聲波測距儀，測量簡單、方便、快捷、準確，成本低。
[0004]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的:一種基于單片機的超聲波測距儀，包括外殼、固定卡座，所述外殼可拆卸安裝于固定卡座上;所述外殼內(nèi)設置有PCB板與電池，所述PCB板上包含控制電路;所述外殼上設置有超聲波發(fā)送探頭、超聲波接收探頭、溫度傳感器、LCD液晶顯示屏、按鍵，所述超聲波發(fā)送探頭、超聲波接收探頭、溫度傳感器、LCD液晶顯示屏、按鍵均與控制電路相連接。
[0005]作為一種優(yōu)選方案，所述固定卡座包括固定座、卡環(huán)、伸縮固定針，所述固定座的兩側(cè)設置有按鈕;所述卡環(huán)設置于固定座的上表面，且卡環(huán)的中間部位具有一延伸的鉤狀部;所述伸縮固定針與按鈕相連接，并設置于固定座的下表面。
[0006]作為一種優(yōu)選方案，所述控制電路包括單片機以及與單片機相連接的復位電路、時鐘電路、按鍵電路、蜂鳴器電路、超聲波發(fā)送電路、超聲波接收電路、溫度采集電路、LCD顯示電路、電源電路。
[0007]作為一種優(yōu)選方案，所述單片機的型號為AT89S52。
[0008]作為一種優(yōu)選方案，所述超聲波發(fā)送探頭的型號為CSB40T。
[0009]作為一種優(yōu)選方案，所述超聲波接收探頭的型號為CSB40R。
[0010]作為一種優(yōu)選方案，所述溫度傳感器的型號為DS18B20。
[0011]作為一種優(yōu)選方案，所述IXD液晶顯示屏的型號為YB1602。
[0012]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果:本發(fā)明的測距儀結(jié)構(gòu)簡單，拆裝方便，成本低，精度高。
【附圖說明】
[0013]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0014]圖2是本發(fā)明中固定卡座的正面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0015]圖3是本發(fā)明中固定卡座的背面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0016]圖4是本發(fā)明的控制電路的原理框圖；
[0017]圖5是本發(fā)明中單片機的電路原理圖；
[0018]圖6是本發(fā)明中復位電路的原理圖；
[0019]圖7是本發(fā)明中時鐘電路的原理圖；
[0020]圖8是本發(fā)明中按鍵電路的原理圖；
[0021 ]圖9是本發(fā)明中蜂鳴器電路的原理圖；
[0022]圖10是本發(fā)明中超聲波發(fā)送電路的原理圖；
[0023]圖11是本發(fā)明中超聲波接收電路的原理圖；
[0024]圖12是本發(fā)明中溫度采集電路的原理圖；
[0025]圖13是本發(fā)明中IXD顯示電路的原理圖；
[0026]圖14是本發(fā)明中電源電路的原理圖。
【具體實施方式】
[0027]下面結(jié)合具體實施例對本發(fā)明作進一步描述。以下實施例僅用于更加清楚地說明本發(fā)明的技術(shù)方案，而不能以此來限制本發(fā)明的保護范圍。
[0028]實施例:
[0029]如圖1所示，一種基于單片機的超聲波測距儀，包括外殼1、固定卡座2，所述外殼I可拆卸安裝于固定卡座2上;所述外殼I內(nèi)設置有PCB板與電池，所述PCB板上包含控制電路；所述外殼I上設置有超聲波發(fā)送探頭11、超聲波接收探頭12、溫度傳感器13、LCD液晶顯示屏14、按鍵，所述超聲波發(fā)送探頭11、超聲波接收探頭12、溫度傳感器13、IXD液晶顯示屏14、按鍵均與控制電路相連接;所述按鍵包括啟動按鍵S2與復位按鍵SI。
[0030]如圖2、圖3所示，所述固定卡座2包括固定座21、卡環(huán)22、伸縮固定針23，所述固定座21的兩側(cè)設置有按鈕24;所述卡環(huán)22設置于固定座21的上表面，且卡環(huán)22的中間部位具有一延伸的鉤狀部25;所述伸縮固定針23與按鈕24相連接，并設置于固定座21的下表面；當需要將本發(fā)明的測距儀固定在木材、塑料凳非剛性材料物體上時，可按下按鈕24將伸縮固定針23頂出并壓入所述非剛性材料物體中，不用時可使伸縮固定針23縮回固定座21中，本發(fā)明的測距儀可以安裝在所述固定卡座2上使用，也可以單獨使用，拆裝方便。
[0031]如圖4所示，所述控制電路包括單片機31以及與單片機31相連接的復位電路32、時鐘電路33、按鍵電路34、蜂鳴器電路35、超聲波發(fā)送電路36、超聲波接收電路37、溫度采集電路38、LCD顯示電路39、電源電路30。
[0032]如圖5所示，所述單片機的型號為AT89S52，其中PO 口用來送顯示信號給LCD顯示電路39，P2.0?P2.2送命令到IXD顯示電路39控制IXD液晶顯示屏14的顯示方式;P2.7為溫度傳感器13的數(shù)據(jù)采集端，接溫度采集電路38;Pl.0接按鍵電路34。
[0033]如圖6所示為所述復位電路32的原理圖，單片機31在RESET端加一個大于20ms正脈沖即可實現(xiàn)復位，在上電的瞬間，RESET與電源電壓同電位，隨著電容C6的電壓逐漸上升，RESET電位下降，于是在RESET形成一個正脈沖，當人按下復位按鍵SI時，使電容C6通過Rl迅速放電，待復位按鍵SI彈起后，電容C6再次充電，實現(xiàn)手動復位。
[0034]如圖7所示為所述時鐘電路33的原理圖，當使用單片機31的內(nèi)部時鐘電路33時，單片機31的XATLl和XATL2用來接石英晶體和微調(diào)電容，晶體一般可以選擇3M~24M，電容C9、電容ClO選擇30pF左右，本實施例中選擇的晶振為12MHz，電容33pF。
[0035]如圖8所示為所述按鍵電路34的原理圖，通過單片機31的Pl.0來啟動測量，當按下啟動按鍵S2時Pl.0為低電平，單片機31通過查詢到低電平開始測量距離，當松開啟動按鍵S2，P1.0即為高電平。
[0036]如圖9所示為所述蜂鳴器電路35的原理圖，通過一只蜂鳴器來提示用戶啟動按鍵S2后單片機31開始測距，在蜂鳴器兩端加上3?5V的直流電壓，就能產(chǎn)生3KHz的蜂鳴聲，該3KHz的信號從單片機31的P3.7 口送到三極管Q3的基極，控制著電壓加到蜂鳴器上驅(qū)動蜂鳴器發(fā)出聲音。
[0037]如圖10所示為所述超聲波發(fā)送電路36的原理圖，所述超聲波發(fā)送探頭的型號為CSB40T;當輸入的信號為高電平時，上面經(jīng)過兩級反向的超聲波發(fā)送探頭CSB40T的I引腳為高電平，下面經(jīng)過一級反向的超聲波發(fā)送探頭CSB40T的2引腳為低電平；當輸入信號為低電平時，正好相反，實現(xiàn)了振蕩的信號驅(qū)動超聲波發(fā)送探頭CSB40T，只要控制信號接近40KHz，就能產(chǎn)生超聲波。
[0038]如圖11所示為所述超聲波接收電路37的原理圖，所述超聲波接收探頭的型號為CSB40R，實施時使用接收檢波芯片CX20106A集成電路對超聲波接收探頭收到的信號進行放大、濾波，其總放大增益80db，接收檢波芯片CX20106A的引腳注釋:I腳為超聲信號輸入端，該腳的輸入阻抗約為40kQ ;2腳與地之間連接RC串聯(lián)網(wǎng)絡，它們是負反饋串聯(lián)網(wǎng)絡的一個組成部分，改變它們的數(shù)值能改變前置放大器的增益和頻率特性，增大電阻R4或減小電容C4，將使負反饋量增大，放大倍數(shù)下降，反之則放大倍數(shù)增大，但電容C4的改變會影響到頻率特性，一般在實際使用中不必改動，選用參數(shù)為電阻R4=4.7Q，電容C4=lyF;3腳與地之間連接檢波電容C3，電容量大為平均值檢波，瞬間相應靈敏度低，若容量小，則為峰值檢波，瞬間相應靈敏度高，但檢波輸出的脈沖寬度變動大，易造成誤動作，參數(shù)為3.3yf; 4腳接地端；5腳與電源間接入一個電阻R6，用以設置帶通濾波器的中心頻率f0，阻值越大，中心頻率越低;6腳與地之間接一個積分電容C2，標準值為330pF，如果該電容C2取得太大，會使探測距離變短;7腳為遙控命令輸出端，它是集電極開路輸出方式，因此該引腳必須接上一個上拉電阻R7到電源端，阻值為22kΩ，沒有接收信號時該端輸出為高電平，有信號時則產(chǎn)生下降；8腳為電源正極，數(shù)值為4.5?5V。
[0039]如圖12所示為所述溫度采集電路38的原理圖，所述溫度傳感器的型號為DS18B20，圖中Rl 3為上拉電阻。
[0040]如圖13所不為所述LCD顯不電路39的原理圖，所述LCD液晶顯不屏的型號為YB1602。
[0041 ] 如圖14所示為所述電源電路30的原理圖，選用LM7805來獲得穩(wěn)定的+5V直流電壓，輸入電壓(〈21V)經(jīng)過LM7805的穩(wěn)壓輸出+5V的電壓，圖中的IN4007為保護LM7805，防止電源極性接反損壞LM7805，濾波電容采用10uF的電解電容C13和104瓷片電容C14并聯(lián)使用。
[0042]以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和變形，這些改進和變形也應視為本發(fā)明的保護范圍。
【主權(quán)項】
1.一種基于單片機的超聲波測距儀，其特征在于:包括外殼、固定卡座，所述外殼可拆卸安裝于固定卡座上;所述外殼內(nèi)設置有PCB板與電池，所述PCB板上包含控制電路;所述外殼上設置有超聲波發(fā)送探頭、超聲波接收探頭、溫度傳感器、LCD液晶顯示屏、按鍵，所述超聲波發(fā)送探頭、超聲波接收探頭、溫度傳感器、LCD液晶顯示屏、按鍵均與控制電路相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機的超聲波測距儀，其特征在于:所述固定卡座包括固定座、卡環(huán)、伸縮固定針，所述固定座的兩側(cè)設置有按鈕;所述卡環(huán)設置于固定座的上表面，且卡環(huán)的中間部位具有一延伸的鉤狀部;所述伸縮固定針與按鈕相連接，并設置于固定座的下表面。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于單片機的超聲波測距儀，其特征在于:所述控制電路包括單片機以及與單片機相連接的復位電路、時鐘電路、按鍵電路、蜂鳴器電路、超聲波發(fā)送電路、超聲波接收電路、溫度采集電路、LCD顯示電路、電源電路。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于單片機的超聲波測距儀，其特征在于:所述單片機的型號為AT89S52。5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于單片機的超聲波測距儀，其特征在于:所述超聲波發(fā)送探頭的型號為CSB40T。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種基于單片機的超聲波測距儀，其特征在于:所述超聲波接收探頭的型號為CSB40R。7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于單片機的超聲波測距儀，其特征在于:所述溫度傳感器的型號為DS18B20。8.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種基于單片機的超聲波測距儀，其特征在于:所述LCD液晶顯示屏的型號為YB1602。
【文檔編號】G01S15/08GK205427188SQ201620247563
【公開日】2016年8月3日
【申請日】2016年3月29日
【發(fā)明人】卜樹坡, 章雯, 趙展, 程磊
【申請人】蘇州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院