专利名称：超声波发射器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种超声波发射器，特别涉及一种采用微控制器的超声波发射
O
背景技术：
超声波是指振动频率大于20KHz以上的，其每秒的振动次数(频率)甚高，超出了人耳听觉的一般上限(20KHz)，人们将这种听不见的声波叫做超声波。超声和可闻声本质上是一致的，它们的共同点都是一种机械振动模式，通常以纵波的方式在弹性介质内会传播， 是一种能量的传播形式，其不同点是超声波频率高，波长短，在一定距离内沿直线传播具有良好的束射性和方向性。产生超声波的装置有机械型超声发生器(例如气哨、汽笛和液哨等)、利用电磁感应和电磁作用原理制成的电动超声发生器、以及利用压电晶体的电致伸缩效应和铁磁物质的磁致伸缩效应制成的电声换能器等。
发明内容本实用新型提供一种超声波发射器，采用微控制器输出波形，输出的波形经过放大电路将输出功率放大，超声波换能器把放大后的电能转变为超声波能量后以超声波输
出ο本实用新型的技术方案一种超声波发射器，包括直流电源、微控制器、放大电路和超声波输出电路，直流电源的输入端连接市电，直流电源的输出端连接微控制器，微控制器的输出端连接放大电路，放大电路的输出端连接超声波输出电路，所述微控制器包括有芯片U2的直流电源转换电路和有单片机Ul的波形发生电路，芯片U2的引脚8通过一个三极管Q8与直流电源的输出端连接，芯片U2的引脚1输出直流稳压电源，芯片U2的引脚2、 引脚3、引脚6和引脚7接地；单片机Ul的引脚2和电容Cl连接后与引脚4 一起接地，单片机Ul的引脚7和引脚8与放大电路的输入端连接。本实用新型的有益效果本实用新型采用STC15F104E单片机，使该微控制器工作频率更高，产生的脉冲信号与其他同类方案相比较频率更加精确，从而使超声换能器的转换效率得到提高。另一个优点是该微控制器不需要外部晶振和复位电路，使得电路简单可靠，降低成本的同时更易于实施。同时在本实用新型方案里，采用间歇式的脉冲能延长超声换能器的使用寿命。
图1为本实用新型结构示意图。图2为图1中直流电源电路示意图。图3为图1中微控制器电路示意图。图4为图1中放大电路示意图。图5为图1中超声波输出电路示意图。[0011]图6为本实用新型总原理图。
具体实施方式
如图1所示，一种超声波发射器，包括直流电源1、微控制器2、放大电路3和超声波输出电路4，直流电源1的输入端连接市电，直流电源1的输出端连接微控制器2，微控制器2的输出端连接放大电路3，放大电路3的输出端连接超声波输出电路4，超声波输出电路4最终输出超声波。如图2所示，直流电源1的电路主要包括变压器、整流桥和滤波器件。变压器的输入端连接市电220V，变压器的输出端连接整流桥进行全波整流，整流桥的输出端连接滤波电容ClO进行滤波，最终输出直流电源。如图3所示，微控制器2包括有78L05的直流电源转换电路和有单片机 STC15F104E的波形发生电路。由78L05将直流电源1转换得到5V的直流稳压电源VCC。 78L05的引脚8通过一个三极管Q8与直流电源的输出端连接，78L05的引脚1输出直流稳压电源，78L05的引脚2、引脚3、引脚6和引脚7接地，单片机STC15F104E的引脚2和电容 Cl连接后与引脚4 一起接地，单片机STC15F104E的引脚7和引脚8输出方形波。如图4所示，放大电路3的输入端分别与单片机STC15F104E引脚7和引脚8连接。 放大电路3包括电阻和三极管放大电路，其中R16和R17为上拉电阻，使单片机STC15F104E 能实现高低电平的输出。上拉电阻的输出端各连接两个三极管放大电路。其中，一个三极管放大电路的电路结构为上拉电阻R16的输入端连接直流电源VCC，上拉电阻R16的输出端通过电阻R2与三极管Q2的基极连接，电阻R2的输出端通过电阻R4与三极管Q2的发射极连接，三极管Q2的发射极接地；三极管Q2的集电极通过电阻R6与直流电源VCC连接，通过电阻R8与三极管Q4的基极连接；三极管Q4的发射极与直流电源VCC连接，三极管Q4的基极与三极管Q6的基极连接，三极管Q4的发射极与三极管Q6的发射极连接，三极管Q6的集电极接地。另一个三极管放大电路的电路结构为上拉电阻R17的输入端连接直流电源 VCC，上拉电阻R17的输出端通过电阻Rl与三极管Ql的基极连接，电阻Rl的输出端通过电阻R3与三极管Ql的发射极连接，三极管Ql的发射极接地；三极管Ql的集电极通过电阻R5 与直流电源VCC连接，通过电阻R7与三极管Q3的基极连接；三极管Q3的发射极与直流电源VCC连接，三极管Q3的基极与三极管Q5的基极连接，三极管Q3的发射极与三极管Q5的发射极连接，三极管Q5的集电极接地。两个三极管放大电路分别以高电平输出和以低电平输出。单片机Ul输出的波形经过放大电路将输出功率放大，为超声波换能器提供超声波频率信号(40KHz)。如图5所示，超声波输出电路的输入端与放大电路的输出端连接，超声波输出电路的输入端电阻R10、R12和R14串联，电阻R19、R11和R13串联，把电阻R10、R12和R14 组成的串联电路和电阻R19、Rll和R13组成的串联电路进行并联，并联后与超声波换能器 UT连接。电阻R15与超声波换能器UT连接，电阻R15和发光二极管Dl串联后与三极管Q7 的发射极连接，三极管Q7的基极和集电极与超声波换能器UT连接。超声波换能器UT把放大后的电能转变为超声波能量后，以超声波输出。
权利要求1. 一种超声波发射器，包括直流电源(1)、微控制器(2 )、放大电路(3 )和超声波输出电路(4)，直流电源(1)的输入端连接市电，直流电源(1)的输出端连接微控制器(2)，微控制器(2 )的输出端连接放大电路(3 )，放大电路(3 )的输出端连接超声波输出电路(4 )，其特征在于所述微控制器(2)包括有芯片U2的直流电源转换电路和有单片机Ul的波形发生电路，芯片U2的引脚8通过一个三极管Q8与直流电源的输出端连接，芯片U2的引脚1输出直流稳压电源，芯片U2的引脚2、引脚3、引脚6和引脚7接地；单片机Ul的引脚2和电容 Cl连接后与引脚4 一起接地，单片机Ul的引脚7和引脚8与放大电路(3)的输入端连接。
专利摘要本实用新型涉及一种超声波发射器，包括直流电源、微控制器、放大电路和超声波输出电路，所述微控制器包括含有芯片U2的直流电源转换电路和含有单片机U1的波形发生电路。单片机U1输出的波形经过放大电路将输出功率放大，为超声波换能器提供超声波频率信号(40KHz)，超声波换能器把放大后的电能转变为超声波能量后，以超声波输出。本实用新型采用STC15F104E单片机，使该微控制器工作频率更高，产生的脉冲信号与其他同类方案相比较频率更加精确，从而使超声换能器的转换效率得到提高，同时采用间歇式的脉冲能延长超声换能器的使用寿命。
文档编号G10K9/122GK202258316SQ20112037311
公开日2012年5月30日 申请日期2011年9月27日 优先权日2011年9月27日
发明者徐丽娜 申请人:徐丽娜