2023年全國碩士研究生考試考研英語一試題真題(含答案詳解+作文范文)_第1頁
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文檔簡介

1、在日常生產生活中,很多場合如汽車倒車、機器人避障、工業(yè)測井、水庫液位測量等需要自動進行非接觸測距。超聲波是指頻率大于20kHz的在彈性介質中產生的機械震蕩波,其具有指向性強、能量消耗緩慢、傳播距離相對較遠等特點,因此常被用于非接觸測距。由于超聲波對光線、色彩和電磁場不敏感,因此超聲波測距對環(huán)境有較好的適應能力,此外超聲波測量在實時、精度、價格也能得到很好的折衷。通過超聲波發(fā)射裝置發(fā)出超聲波,根據接收器接到超聲波時的時間差就可以知道距離了

2、。這與雷達測距原理相似。超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波,在發(fā)射時刻的同時開始計時,超聲波在空氣中傳播,途中碰到障礙物就立即返回來,超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。(超聲波在空氣中的傳播速度為340ms,根據計時器記錄的時間t,就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離(s),即:s=340t2)系統總體設計方案本系統由超聲波發(fā)射、回波信號接收、溫度測量、顯示和報警、電源等硬件電路部分以及相應的軟件部分構成。系統原理框圖,如圖1所示。整個系

3、統由單片機AT89S52控制,超聲波傳感器采用收發(fā)分體式,分別是一支超聲波發(fā)射換能器TCT4016T和一支超聲波接收換能器TCT4016R。超聲波信號通過超聲波發(fā)射換能器發(fā)射至空氣中,遇被測物反射后回波被超聲波接收換能器接收。進行相關處理后,輸入單片機的INT0腳產生中斷,計算中間經歷的時間,同時再根據具體的溫度計算相應的聲速,根據式(2)就可得出相應的距離用來顯示,當然在一些場合也可根據需要,設置距離報警值。3硬件設計可以看到,集成芯

4、片CX20106在接收部分電路中起了很大的作用。CX20106是一款應用廣泛的紅外線檢波接收的專用芯片,其具有功能強、性能優(yōu)越、外圍接口簡單、成本低等優(yōu)點,由于紅外遙控常用的載波頻率38kHz與測距的超聲波頻率40kHz比較接近,而且CX20106內部設置的濾波器中心頻率f0五可由其5腳外接電阻調節(jié),阻值越大中心頻率越低,范圍為30~60kHz。故本次設計用它來做接收電路。CX20106內部由前置放大器、限幅放大器、帶通濾波器、檢波器、

5、積分器及整形電路構成。工作過程如下:接收的回波信號先經過前置放大器和限幅放大器,將信號調整到合適幅值的矩形脈沖,由濾波器進行頻率選擇,濾除干擾信號,再經整形,送給輸出端7腳。當接收到與CX20106濾波器中心頻率相符的回波信號時,其輸出端7腳就輸出低電平,而輸出端7腳直接接到.AT89S52的INT0引腳上,以觸發(fā)中斷。若頻率有一些誤差,可調節(jié)芯片引腳5的外接電阻R42,將濾波器的中心頻率設置在40kHz,就可達到理想的效果。3.3其他

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