LED数显超声波测距控制仪.doc

LED数显超声波测距控制仪 ? 　 LED数显超声波测距控制器 制作说明 ??? 超声波测距测温控制器超声波测距测温的工作原理是 超声波数字测距是利用超声波发射, 通过被测物体的反射回波接收后的时差来测量被测距离的,是一种非接触式测量仪器.因超声波在大气中的传波速度与温度有关,如0摄氏度时每秒为331.36米,20摄氏度时每秒为343.38米.因此该测距测温控制器采用了温控频率振荡器IC3,把随环境温度变化的频率信号送入IC1进行采样, IC1读取外界温度变化的数值后进行内部运算,并校正各种环境温度下测距的误差值,利用该功能方便地实现了测温显示.2使用范憙拪超声波物位计利用了超声波在空气中传播特性,它有很多特点如:测定物位距离时不接触被测物体,无活动部分,安装,调试简单,无维修,保养方便,测量精度高, 作为物位测量控制器.测量控制料位,液位变化的精确位置, 因此可非接触测量有腐蚀性的各种液体,固体,通过本控制器键盘预置输入开启或关闭的测距控制数值 ,实现物位,液位的自动化控制,并可输出1200BIT串行数据信号,以便和PC计算机及远程显示板的连接,如;用485标准串口可传送2000米以上,有利于数据的远程传送及处理. 该测距物位控制器电路简单,以及替代卷尺,直尺,对水塔水位的测控及各种车辆的倒车显示,可根据探测物体与超声探头变化的数值, 发出不同的告警信号,实现自动化的控制.非常适合广大电子厂家, 电子爱好者制作. 基本技术指标 1 量程 30---1000厘米 (0.3---10米) 2 测试精度 空气中测距精度小于或等于1%+,-1厘米,温度值精度小于或等于1%,-20--60摄氏度 3 数据显示 转换成厘米后在LED上直接显示被测距离,温度值转换成摄氏度在LED上显示. 4 键盘输入 开启值30--1000厘米,关闭值30--1000厘米,(在该范围内任意设置) 5 反射面积 距离超声波发射探头1000厘米时为1平方米,400厘米时为0.25平方米 6 超声波发散角 选用型号401型时超声波发散角为45度,(选用各种 不同型号探头时,发散角有所变化 7 串行数据输出 在显示测距数值后发送1200BIT串行数据共4帧,1,2幀为测距数值,3,4幀为温度数值(有利于PC计算机和远程显示板串口数据联接及其它功能的扩展) 8 测控周期 预置开启,关闭数据后每秒为2次周期进行测距控制 9 工作环境 电压6V直流+-10%,用干电池或可充电池,工作电流50毫安(显示时)(便于制作小型便携产品) 芯片说明 IC1芯片键盘扫描及显示驱动功能的微处理器,该芯片控制超声波信号的发送和接收,串行数据发送 ,及温度校正采样频率的输入,并通过运算转换成温度数据,校正不同温度下距离误差后,在LED上显示所测距的离厘米数据并和巳输入的预置数进行比较, 如达到预置值则进行开或关的开关量信号输出.IC2在电路中作为反相驱动器驱动LED. IC3在本电路中作为温控频率振荡器使用, 使IC1取得外界温度的频率值, 以利于IC1的运算并校正不同温度下测距的回波数值以及在LED上显示实时环境的温度值.IC4为接收电路,接收物体反射超声波回波信号,该芯片内部包括了前置放大,限幅放大,整形,输出数据信号以便IC1检测, 判断回波的数据正确与否及时差, 并计算出测距的距离数值.图2为远程串行数据接收显示板,该板接收可预置超声波控制器,发送的1200BIT串行数据信号,直接用导线和超声波控制器串口连接时,可传送几十米,如通过485串口发送可传送2千米以上. 安装调试注意事项 1 超声波探头表面严禁用手及其它物体触摸以免产生信号滞后性及损坏 2 所有IC器件最好拔下烙铁插头再焊接,以免损坏. 3 按图安装完毕后接上 6V电源,把K1拨到测温档LED应显示温度值,用一标准水银温度计放置于温敏电阻R2附近,并观测其温度值,如LED显示值与水银温度计不符,调整R9,使LED显示值与水银温度计一致即可.测距部分只要安装正确不必进行调试即可正常工作,同时接收电路应用铁皮屏蔽以增加抗干扰的性能.以上所有芯片采用DIP封装如要缩小体积所有器件可用帖片封装. 4 使用注意事项:在测距中应保证测距仪与被测物体距离为定值,要和被测物体成一条直线,使测得距离读数的准确性. 5 使用范例:上电LED2闪烁即可输入数据,第1次输入为关闭数值,第2次输入为开启数值上电后开关量输出为关闭状态,用LED1数码管指示,亮为开,暗为关,关为0V,开为2V.例:开机LED2闪动,输入数185=1.85米,为关闭的数值,LED显示1.85,3秒后LED2闪烁即输入开启的数值190=1.90米,LED显示1.90,3秒后即转为测距状态,LED显示实际测到的数值,如测到的数值为1.90时,LED1数码管点