一种超声波测距教学模块的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种超声波测距装置，具体为一种超声波测距传感器教学模块。
【背景技术】
[0002]近些年来，随着人们生活水平的提高，我国越来越多的有了自己的私家车，交通越来越拥挤，行车或倒车过程中常会用到超声波测量；另外建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控、液位高度、井的深度、管道长度等测量场合，需要精确定位及测量，也会用到超声波测量。可见超声波测量应用范围非常广泛。但市场上的超声波测量仪器价格偏高，而一般学校的科研经费都比较少，特别是偏远地区的学校，根本买不起高成本的教学仪器。因此，并不适合作为学校的教学仪器来推广应用。
【发明内容】
[0003]为了降低教学成本，在传感器教学中设计了超声波传感器教学模块，让学生充分理解超声波测距传感器的工作原理及应用，更好的为教学服务，更贴近实际应用环境的需求。
[0004]本实用新型的设计方案如下:一种超声波测距教学模块，包括壳体和封装在壳体内的PCB板，PCB板上设置有控制器以及与控制器连接的超声波接收模块、超声波发射模块，所述的超声波接收模块由依次连接的超声波接收器、信号放大电路和锁相环检波电路构成，接收超声波信号并将信号转换为电压信号，并将信号发送给控制器通的A/D通道;所述的超声波发射模块由放大电路连接超声波发射器构成，接收控制器的控制信号并发射超声波信号;所述的壳体面板上设置有显示器、按钮键盘和报警模块，分别通过线路与控制器连接。所述的报警模块包括LED指示灯和蜂鸣器构成的声光报警。所述的显示器为4位LED数码显示器。所述的按钮键盘包括电源开关、设置键和距离设置键。该教学模块实现超声波的发射与接收，利用超声波探头探测从声源到达目标物后返回声源的时间，计算出从声源到目标的距离，完成测距操作。利用超声波的高可靠性和无接触性，并将探测信号转换为电压信号，经A/D转换器转换成数字信号后送给单片机系统，由单片机及其相应外围电路进行信号的处理，显示出声源到目标物之间的距离。
[0005]本教学模块利用超声波发射与接收，检测环境中目标物位置的距离，并具有声光报警功能。模块结构简洁轻便，部件均选用常见的器件，生产成本低，适合与教学实验使用。
【附图说明】
[0006]图1为本实用新型的原理结构图；
[0007]图2为本实用新型的壳体面板结构示意图。
【具体实施方式】
[0008]下面结合具体实施例和说明书附图对本实用新型作进一步说明。此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0009]实施例:如图1?图2所不，一种超声波测距教学模块，包括壳体和封装在壳体内的PCB电路板。PCB电路板上设置有控制器以及与控制器连接的超声波接收模块、超声波发射模块。所述的超声波接收模块由依次连接的超声波接收器、信号放大电路和锁相环检波电路构成，接收超声波信号并将信号转换为电压信号，并将信号发送给控制器通的A/D通道；所述的超声波发射模块由放大电路连接超声波发射器构成，接收控制器的控制信号并发射超声波信号。控制器采用CM0S8位微控制器芯片STC89C52，采用74HC04反相器和CX20106打接电路实现超声波的发射与接收。超声波接收器将探测信号转换为电压信号，外围电路进行信号的处理，经单片机的A/D转换器转换成数字信号后进行计算测出声源到目标物之间的距离。
[0010]在壳体的面板上还设置有4位LED数码显示器6、按钮键盘和报警模块，分别通过线路与控制器连接，并由控制器进行控制。所述的显示器为4位LED数码显示器6，用于显示测量距离。所述的报警模块包括LED指示灯和蜂鸣器，声、光报警相结合。所述的按钮键盘包括电源开关1、设置键2和距离设置键3，电源开关用于开启电源，设置键和距离设置键结合使用用于设置报警的上限距离。当目标物距离超过设置的上限时LED指示灯4闪烁、蜂鸣器5发声报警;当目标物距离低于设置上限时，LED指示灯4熄灭、蜂鸣器5停止报警。
[0011]综上所述是本实用新型较佳的实施例，凡依本实用新型技术方案所做的改变，所生产的功能作用未超出本实用新型技术方案的范围时均属于本实用新型的保护范围。
【主权项】
1.一种超声波测距教学模块，包括壳体和封装在壳体内的PCB板，其特征在于，PCB板上设置有控制器以及与控制器连接的超声波接收模块、超声波发射模块，所述的超声波接收模块由依次连接的超声波接收器、信号放大电路和锁相环检波电路构成，接收超声波信号并将信号转换为电压信号，并将信号发送给控制器通的A/D通道;所述的超声波发射模块由放大电路连接超声波发射器构成，接收控制器的控制信号并发射超声波信号;所述的壳体面板上设置有显示器、按钮键盘和报警模块，分别通过线路与控制器连接。2.根据权利要求1所述的一种超声波测距教学模块，其特征在于，所述的报警模块包括LED指示灯和蜂鸣器构成的声光报警。3.根据权利要求1所述的一种超声波测距教学模块，其特征在于，所述的显示器为4位LED数码显示器。4.根据权利要求1所述的一种超声波测距教学模块，其特征在于，所述的按钮键盘包括电源开关、设置键和距离设置键。
【专利摘要】本实用新型涉及一种超声波测距装置，具体为一种超声波测距教学模块。包括壳体和封装在壳体内的PCB板，PCB板上设置有控制器以及与控制器连接的超声波接收模块、超声波发射模块，所述的超声波接收模块由依次连接的超声波接收器、信号放大电路和锁相环检波电路构成，接收超声波信号并将信号转换为电压信号，并将信号发送给控制器通的A/D通道；所述的超声波发射模块由放大电路连接超声波发射器构成，接收控制器的控制信号并发射超声波信号；所述的壳体面板上设置有显示器、按钮键盘和报警模块，分别通过线路与控制器连接。模块结构简洁轻便，部件均选用常见的器件，生产成本低，适合与教学实验使用。
【IPC分类】G09B19/00, G01S15/08
【公开号】CN205353363
【申请号】CN201620106974
【发明人】袁亮, 王来志
【申请人】重庆城市管理职业学院
【公开日】2016年6月29日
【申请日】2016年1月26日