高精度低盲区的超声测距模块的制作方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种高精度低盲区的超声测距模块，其包括超声发射传感器、超声接收传感器、信号处理芯片、升压芯片和单片机，超声发射传感器通过升压芯片和单片机相连接，超声接收传感器通过信号处理芯片和单片机相连接；本实用新型结构设计巧妙、合理，单片机通过升压芯片驱动超声发射传感器，发射传感器发出一定频率的方波，遇到物体之后返回通过超声接收传感器接收信号，信号通过信号处理芯片经过滤波和放大进入单片机，单片机计算出距离，通过IIC通讯进行数据传输给上位机，减少占用上位机资源，测距效果好；而且整体结构紧凑，体积小，重量轻，完全可以满足当前各类机器的避障、定高、缓冲等要求，利于广泛推广运用。
【专利说明】
高精度低盲区的超声测距模块
技术领域
[0001]本实用新型涉及超声测距技术领域，特别涉及一种高精度低盲区的超声测距模块。
【背景技术】
[0002]传统的超声测距模块为了保证测试距离，普遍采用超声传感器，采用1触发测距，上位机给一个的高电平信号测距模块自动发送40KHZ的方波，自动检测是否有信号返回;有信号返回，通过1输出一高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间.上位机通过时间计算出距离。此种方案虽然成本较低但是性能很不稳定，而且只能给出一个高低电平信号，无法计算实际测试的距离，需要上位机通过算法进行计算，占用上位机资源，并且产品的兼容性不强，需要上位机重新开发，另外整体体积及重量较大，导致测距模块的重量和面积较大。
【实用新型内容】
[0003]针对上述不足，本实用新型的目的在于，提供一种结构设计巧妙、合理，测距效果好，且体积小，重量轻的高精度低盲区的超声测距模块。
[0004]本实用新型为实现上述目的所采用的技术方案为:一种高精度低盲区的超声测距模块，其包括超声发射传感器、超声接收传感器、信号处理芯片、升压芯片和单片机，所述超声发射传感器通过升压芯片和单片机相连接，所述超声接收传感器通过信号处理芯片和单片机相连接。
[0005]作为本实用新型的进一步改进，所述信号处理芯片包括一级信号放大处理电路和二级信号放大处理电路。
[0006]作为本实用新型的进一步改进，所述超声发射传感器和超声接收传感器并排设置在线路板的上表面两侧位置。
[0007]作为本实用新型的进一步改进，所述信号处理芯片和升压芯片设置在线路板的上表面中间位置。
[0008]作为本实用新型的进一步改进，所述单片机设置在线路板的下表面。
[0009]本实用新型的有益效果为:本实用新型结构设计巧妙、合理，单片机通过升压芯片驱动超声发射传感器，发射传感器发出一定频率的方波，遇到物体之后返回通过超声接收传感器接收信号，信号通过信号处理芯片经过滤波和放大进入单片机，单片机计算出距离，通过IIC通讯进行数据传输给上位机，减少占用上位机资源，测距效果好;而且信号处理芯片针对近距离和远距离回波信号的强度不同，采用两级放大，近距离采用一级放大，解决盲区大和近距离测试精度的问题，远距离采用二级放大，解决远距离精度和稳定性的问题，实现近距离和远距离信号分开处理，探测精度、盲区和距离性能优秀，另外整体结构紧凑，体积小，重量轻，完全可以满足当前各类机器人的避障、定高、缓冲等要求，特别适用于当前日益发展的轻巧型机器人或无人机等技术领域。
[0010]下面结合附图与实施例，对本实用新型进一步说明。
【附图说明】
[0011 ]图1是本实用新型的模块化结构示意图。
[0012]图2是本实用新型的立体结构示意图。
【具体实施方式】
[0013]实施例:见图1和图2，本实用新型提供的一种高精度低盲区的超声测距模块，其包括超声发射传感器1、超声接收传感器2、信号处理芯片3、升压芯片4和单片机5，所述超声发射传感器I通过升压芯片4和单片机5相连接，所述超声接收传感器2通过信号处理芯片3和单片机5相连接。
[0014]具体的，所述超声发射传感器I和超声接收传感器2并排设置在线路板的上表面两侧位置。所述信号处理芯片3和升压芯片4设置在线路板的上表面中间位置。所述单片机5设置在线路板的下表面。整体结构紧凑，体积小，有效减少占用空间，更方便应用于当前无人机、扫地机、机器人等领域。随着无人机、扫地机、机器人小型化趋势，结构空间的要求体积小型化;为了增加续航能力，要求整体重量更轻。本实用新型高精度低盲区的超声测距模块正是基于这类产品的要求而开发。
[00?5]较佳的，所述信号处理芯片3包括一级信号放大处理电路和二级信号放大处理电路。采用两级放大，近距离采用一级信号放大处理电路进行一级放大，解决盲区大和近距离测试精度的问题，远距离采用二级信号放大处理电路进行二级放大，解决远距离精度和稳定性的问题，实现近距离和远距离信号分开处理，探测精度、盲区和距离性能优秀。
[0016]工作时，单片机5通过升压芯片4驱动超声发射传感器I，发射传感器发出一定频率的方波，遇到物体之后返回通过超声接收传感器2接收信号，信号通过信号处理芯片3经过滤波和放大进入单片机5，单片机5计算出距离，通过IIC通讯进行数据传输给上位机，减少占用上位机资源，测距效果好，另外整体结构紧凑，体积小，重量轻，精度可以达到Icm以内，盲区小于0.5cm，测距距离可以达到4米，完全可以满足当前各类机器人的避障、定高、缓冲等要求，特别适用于当前日益发展的轻巧型机器人或无人机等技术领域。
[0017]根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的【具体实施方式】，对本实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本实用新型构成任何限制，采用与其相同或相似的其它模块，均在本实用新型保护范围内。
【主权项】
1.一种高精度低盲区的超声测距模块，其特征在于:其包括超声发射传感器、超声接收传感器、信号处理芯片、升压芯片和单片机，所述超声发射传感器通过升压芯片和单片机相连接，所述超声接收传感器通过信号处理芯片和单片机相连接。2.根据权利要求1所述的高精度低盲区的超声测距模块，其特征在于，所述信号处理芯片包括一级信号放大处理电路和二级信号放大处理电路。3.根据权利要求1或2所述的高精度低盲区的超声测距模块，其特征在于，所述超声发射传感器和超声接收传感器并排设置在线路板的上表面两侧位置。4.根据权利要求3所述的高精度低盲区的超声测距模块，其特征在于，所述信号处理芯片和升压芯片设置在线路板的上表面中间位置。5.根据权利要求1所述的高精度低盲区的超声测距模块，其特征在于，所述单片机设置在线路板的下表面。
【文档编号】G01S15/08GK205656306SQ201620335655
【公开日】2016年10月19日
【申请日】2016年4月20日 公开号201620335655.9, CN 201620335655, CN 205656306 U, CN 205656306U, CN-U-205656306, CN201620335655, CN201620335655.9, CN205656306 U, CN205656306U
【发明人】张增英, 李泽湘, 从安平, 李华
【申请人】东莞市优超精密技术有限公司