用于辨别障碍物的超声波测距系统的制作方法

本实用新型涉及一种超声波测距系统，具体是一种用于辨别障碍物的超声波测距系统，属于超声波检测应用技术领域。

背景技术：

超声波是一种频率高于20000赫兹的声波，它的方向性好，穿透能力强，易于获得较集中的声能，在水中传播距离远，可用于测距、测速、清洗、焊接、碎石、杀菌消毒等。在医学、军事、工业、农业上有很多的应用。

超声波在空气中测距在比较特殊条件下有较广泛的应用。利用超声波检测通常比较方便，迅速，而且计算很简单，同时易于实现控制，并且在测量精度各方面都能达到工业实用的指标要求，所以现实中为了让移动机器人能够躲避障碍物行驶，就必须装备测距系统，以便更方便的获取障碍物的位置信息，如距离和方向。

但是目前使用的超声波测距系统，在辨别障碍物方面存在着超声波的传播速度误差和测量距离传播的时间误差，因此其利用效率不高。

技术实现要素：

针对上述现有技术存在的问题，本实用新型提供一种用于辨别障碍物的超声波测距系统，该电路系统，工作性能稳定，运行安全可靠，辨别障碍物的精度提高，电路实现容易。

为了实现上述目的，本实用新型提供一种用于辨别障碍物的超声波测距系统，包括显示电路模块、主控制器电路、发射电路模块、发射探头、障碍物、报警电路模块、接收电路模块、接收探头，主控制器电路分出两路，一路连接发射电路模块，另一路接收来自接收电路模块的信号，所述的发射电路模块通过发射探头连接障碍物，接收探头接收来自障碍物的信号并将信号传给接收电路模块，主控制器电路分别连接显示电路模块、报警电路模块；

所述的显示电路模块、主控制器电路、发射电路模块、报警电路模块、接收电路模块包括芯片U1、电阻R1-R14、电容C1-C3、开关S1-S4、晶振Y1、三极管Q1-Q5、芯片U2，芯片U1的管脚1通过电阻R3连接芯片U2的管脚11，芯片U1的管脚2通过电阻R6连接芯片U2的管脚7，芯片U1的管脚3通过电阻R7连接芯片U2的管脚4，芯片U1的管脚4通过电阻R9连接芯片U2的管脚2，芯片U1的管脚5通过电阻R10连接芯片U2的管脚1，芯片U1的管脚6通过电阻R5连接芯片U2的管脚10，芯片U1的管脚7通过电阻R8连接芯片U2的管脚5，芯片U1的管脚8通过电阻R10连接芯片U2的管脚3，芯片U1的管脚9分别连接电容C1的一端、开关S1的一端、电阻R1的一端，电容C1的另一端、开关S1的另一端连接后接电源VCC，芯片U1的管脚10、管脚11分别对应连接连接件P1的接口2、接口3，连接件P1的接口1连接电源VCC，电阻R1的另一端分别与连接件P1的接口4、电容C2的一端、电容C3的一端、芯片U1的管脚20连接后接地，电容C2的另一端分别连接芯片U1的管脚18、晶振Y1的一端，电容C3的另一端分别连接芯片U1的管脚19、晶振Y1的另一端，芯片U1的管脚12、管脚13分别对应连接连接件J1的接口2、接口3，连接件J1的接口1连接电源VCC，连接件J1的接口4接地，芯片U1的管脚40接电源VCC，芯片U1的管脚21通过开关S4接地，芯片U1的管脚22通过开关S3接地，芯片U1的管脚23通过开关S2接地，芯片U1的管脚24通过电阻R2连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接电源VCC，三极管Q1的集电极与扬声器B连接后接地，芯片U1的管脚14通过串联电阻R11后与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极连接芯片U2的管脚12，三极管Q2的发射极分别与三极管Q3的发射极、三极管Q4的发射极、三极管Q5的发射极连接后接电源VCC，芯片U1的管脚15通过串联电阻R12后与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极连接芯片U2的管脚9，芯片U1的管脚16通过串联电阻R13后与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的集电极连接芯片U2的管脚8，芯片U1的管脚17通过串联电阻R14后与三极管Q5的基极连接，三极管Q5的集电极连接芯片U2的管脚6。

作为本实用新型的进一步改进，芯片U1的型号为STC89C52。

作为本实用新型的进一步改进，芯片U2的型号为AD1764。

作为本实用新型的进一步改进，三极管Q1-Q5的型号为8550。

与现有技术相比，本实用新型电路系统，工作性能稳定，运行安全可靠，辨别障碍物的精度提高，电路实现容易，提高系统的利用率。

附图说明

图1是本实用新型的结构框图；

图2是图1的电路原理图。

图中：1、显示电路模块，2、主控制器电路，3、发射电路模块，4、发射探头，5、障碍物，6、报警电路模块，7、接收电路模块，8、接收探头。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，一种用于辨别障碍物的超声波测距系统，包括显示电路模块1、主控制器电路2、发射电路模块3、发射探头4、障碍物5、报警电路模块6、接收电路模块7、接收探头8，主控制器电路2分出两路，一路连接发射电路模块3，另一路接收来自接收电路模块7的信号，所述的发射电路模块3通过发射探头4连接障碍物5，接收探头8接收来自障碍物5的信号并将信号传给接收电路模块7，主控制器电路2分别连接显示电路模块1、报警电路模块6；

如图2所示，所述的显示电路模块1、主控制器电路2、发射电路模块3、报警电路模块6、接收电路模块7包括芯片U1、电阻R1-R14、电容C1-C3、开关S1-S4、晶振Y1、三极管Q1-Q5、芯片U2，芯片U1的管脚1通过电阻R3连接芯片U2的管脚11，芯片U1的管脚2通过电阻R6连接芯片U2的管脚7，芯片U1的管脚3通过电阻R7连接芯片U2的管脚4，芯片U1的管脚4通过电阻R9连接芯片U2的管脚2，芯片U1的管脚5通过电阻R10连接芯片U2的管脚1，芯片U1的管脚6通过电阻R5连接芯片U2的管脚10，芯片U1的管脚7通过电阻R8连接芯片U2的管脚5，芯片U1的管脚8通过电阻R10连接芯片U2的管脚3，芯片U1的管脚9分别连接电容C1的一端、开关S1的一端、电阻R1的一端，电容C1的另一端、开关S1的另一端连接后接电源VCC，芯片U1的管脚10、管脚11分别对应连接连接件P1的接口2、接口3，连接件P1的接口1连接电源VCC，电阻R1的另一端分别与连接件P1的接口4、电容C2的一端、电容C3的一端、芯片U1的管脚20连接后接地，电容C2的另一端分别连接芯片U1的管脚18、晶振Y1的一端，电容C3的另一端分别连接芯片U1的管脚19、晶振Y1的另一端，芯片U1的管脚12、管脚13分别对应连接连接件J1的接口2、接口3，连接件J1的接口1连接电源VCC，连接件J1的接口4接地，芯片U1的管脚40接电源VCC，芯片U1的管脚21通过开关S4接地，芯片U1的管脚22通过开关S3接地，芯片U1的管脚23通过开关S2接地，芯片U1的管脚24通过电阻R2连接三极管Q1的基极，三极管Q1的发射极接电源VCC，三极管Q1的集电极与扬声器B连接后接地，芯片U1的管脚14通过串联电阻R11后与三极管Q2的基极连接，三极管Q2的集电极连接芯片U2的管脚12，三极管Q2的发射极分别与三极管Q3的发射极、三极管Q4的发射极、三极管Q5的发射极连接后接电源VCC，芯片U1的管脚15通过串联电阻R12后与三极管Q3的基极连接，三极管Q3的集电极连接芯片U2的管脚9，芯片U1的管脚16通过串联电阻R13后与三极管Q4的基极连接，三极管Q4的集电极连接芯片U2的管脚8，芯片U1的管脚17通过串联电阻R14后与三极管Q5的基极连接，三极管Q5的集电极连接芯片U2的管脚6。

进一步，芯片U1的型号为STC89C52。

进一步，芯片U2的型号为AD1764。

进一步，三极管Q1-Q5的型号为8550。

工作原理：超声波测距系统采用现成的超声波模块，该模块可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达高到3mm。超声波测距系统包括显示电路模块1、主控制器电路2、发射电路模块3、发射探头4、障碍物5、报警电路模块6、接收电路模块7、接收探头8，基本工作原理：采用芯片U1的管脚12即IO口触发测距，给至少10us的高电平信号；模块自动发送8个40khz的方波，自动检测是否有信号返回；有信号返回，通过芯片U1的管脚13即ECHO口输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离＝(高电平时间*声速(340M/S))/2，其中电源VCC所供电压为5V，GND为地线，芯片U1的管脚12即TRIG端口为触发控制信号输入，芯片U1的管脚13即ECHO端口为回响信号输出。