本實(shí)用新型涉及控制技術(shù)領(lǐng)域,尤其涉及超聲波傳感電路。
背景技術(shù):
汽車車模比賽時,需要對路段有清晰的識別能力,同時還需要有快速的反應(yīng)速度;目前在路段探測這方面,很多車模采用紅外線探測,探測障礙物;雖然光速很快,但探測反應(yīng)的速度較慢,在紅外反射時,當(dāng)出現(xiàn)鏡面斜向反射時,紅外光將有短暫時間內(nèi)不能接收到反射信號,同時也可能出現(xiàn)誤判的情況。針對于此,需要開發(fā)新的反應(yīng)快速傳感電路。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型為解決現(xiàn)有技術(shù)中技術(shù)問題,提供一種超聲波傳感電路,該傳感電路反應(yīng)快速,具有較好的抗干擾能力。
本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案為:
超聲波傳感電路,包括:超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路、MCU以及電源電路,電源電路分別對超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路和MCU供電,MCU分別與超聲波發(fā)射電路和超聲波接收電路信號連接,MCU根據(jù)超聲接收電路的信號強(qiáng)弱控制超聲波發(fā)射電路的工作功率。
進(jìn)一步地,超聲波發(fā)射電路包括控制芯片和超聲波發(fā)射探頭,控制芯片型號為:MAX232;超聲波發(fā)射探頭與控制芯片電連接,控制芯片設(shè)有兩個信號端口,信號端口分別與MCU的兩個控制端口電連接。
進(jìn)一步地,超聲波接收電路包括:
超聲波接收探頭,用于接收超聲波,并將超聲波信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娖叫盘枺?/p>
與超聲波接收探頭依次連接的第一級放大電路,對所述電平信號進(jìn)行放大處理;
帶通濾波電路,對放大后的電平信號進(jìn)行濾波,限定電平信號的帶寬;
第二級放大電路,對放大后的電平信號再次放大;
比較電路,根據(jù)再次放大的電平信號與參考電平信號進(jìn)行比較判斷并向MCU發(fā)送判斷電平。
超聲波接收電路對接收的電平信號經(jīng)過放大、濾波、二次放大處理,獲得優(yōu)化后的電平信號,再與參考電平信號進(jìn)行比較,判斷是否有超聲波反射回來,以及是否有障礙物。
再進(jìn)一步地,第一級放大電路包括運(yùn)算放大器U4A,運(yùn)算放大器U4A的反相輸入端通過電容C15與超聲波接收探頭連接,且該反相輸入端通過電阻R4與運(yùn)算放大器U4A的輸出端連接,運(yùn)算放大器U4A的正相輸入端連接有參考電壓Ref_OP;且運(yùn)算放大器U4A的輸出端依次通過電阻R9、電阻R15與參考電壓Ref_OP連接。
帶通濾波電路包括運(yùn)算放大器U4B,運(yùn)算放大器U4B的反相輸入端通過電容C16與帶通濾波電路的輸入端連接,運(yùn)算放大器U4B的反相輸入端通過并聯(lián)的電容C14和電阻R7與運(yùn)算放大器U4B的輸出端連接,且?guī)V波電路的輸入端通過電容C12與運(yùn)算放大器U4B的輸出端連接;運(yùn)算放大器U4B的正相輸入端與參考電壓Ref_OP連接。
第二級放大電路包括運(yùn)算放大器U4C,運(yùn)算放大器U4C的反相輸入端通過電阻R8與運(yùn)算放大器U4C的輸出端連接,運(yùn)算放大器U4C的正相輸入端與參考電壓Ref_OP連接。
比較電路,包括運(yùn)算放大器U4D,運(yùn)算放大器U4D的正相輸入端與第二級放大電路的輸出端連接,運(yùn)算放大器U4D的反相輸入端連接有所述參考電平。
優(yōu)選地,運(yùn)算放大器U4D的正相輸入端通過電阻R13與超聲波接收電路的輸出端電連接。
本實(shí)用新型取得的有益效果為:本實(shí)用新型超聲波傳感電路,感應(yīng)路面狀況快速,MCU通過接收信號強(qiáng)弱控制超聲波發(fā)送電路的工作功率,使得具有較好的抗干擾能力。
附圖說明
圖1為本實(shí)用新型的電源電路成示意圖。
圖2為本實(shí)用新型的超聲波發(fā)射電路示意圖。
圖3為本實(shí)用新型MCU及其周邊電路的示意圖。
圖4為本實(shí)用新型的超聲接收電路示意圖。
圖5為本實(shí)用新型參考電壓的電路示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例:參見圖1至圖5,超聲波傳感電路,包括:超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路、MCU以及電源電路,電源電路分別對超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路和MCU供電,MCU分別與超聲波發(fā)射電路和超聲波接收電路信號連接,MCU根據(jù)超聲接收電路的信號強(qiáng)弱控制超聲波發(fā)射電路的工作功率。
本技術(shù)方案采用超聲波傳感電路來感知環(huán)境中的障礙物,反應(yīng)靈敏快速;其次,MCU會根據(jù)超聲波接收電路的信號強(qiáng)弱,調(diào)整超聲波發(fā)射電路的功率;因?yàn)椴煌恼系K物對超聲波的吸收、反射不同,會造成接收信號的強(qiáng)弱,為了避免誤判、抗干擾,MCU根據(jù)接收信號的強(qiáng)弱,來控制超聲波發(fā)射電路的工作功率,抗干擾性好。這里的超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路、電源電路均可以為現(xiàn)有技術(shù)。MCU可以采用單片機(jī)等。
進(jìn)一步地,超聲波發(fā)射電路包括控制芯片和超聲波發(fā)射探頭,控制芯片型號為:MAX232;超聲波發(fā)射探頭與控制芯片電連接,控制芯片設(shè)有兩個信號端口,信號端口分別與MCU的兩個控制端口電連接。
MCU通過控制端口向控制芯片的信號端口發(fā)送控制信號,以控制超聲波發(fā)射探頭的工作功率。
進(jìn)一步地,超聲波接收電路包括:
超聲波接收探頭,用于接收超聲波,并將超聲波信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娖叫盘枺?/p>
與超聲波接收探頭依次連接的第一級放大電路,對所述電平信號進(jìn)行放大處理;
帶通濾波電路,對放大后的電平信號進(jìn)行濾波,限定電平信號的帶寬;
第二級放大電路,對放大后的電平信號再次放大;
比較電路,根據(jù)再次放大的電平信號與參考電平信號進(jìn)行比較判斷并向MCU發(fā)送判斷電平。
超聲波接收電路對接收的電平信號經(jīng)過放大、濾波、二次放大處理,獲得優(yōu)化后的電平信號,再與參考電平信號進(jìn)行比較,判斷是否有超聲波反射回來,以及是否有障礙物。
再進(jìn)一步地,第一級放大電路包括運(yùn)算放大器U4A,運(yùn)算放大器U4A的反相輸入端通過電容C15與超聲波接收探頭連接,且該反相輸入端通過電阻R4與運(yùn)算放大器U4A的輸出端連接,運(yùn)算放大器U4A的正相輸入端連接有參考電壓Ref_OP;且運(yùn)算放大器U4A的輸出端依次通過電阻R9、電阻R15與參考電壓Ref_OP連接。
帶通濾波電路包括運(yùn)算放大器U4B,運(yùn)算放大器U4B的反相輸入端通過電容C16與帶通濾波電路的輸入端連接,運(yùn)算放大器U4B的反相輸入端通過并聯(lián)的電容C14和電阻R7與運(yùn)算放大器U4B的輸出端連接,且?guī)V波電路的輸入端通過電容C12與運(yùn)算放大器U4B的輸出端連接;運(yùn)算放大器U4B的正相輸入端與參考電壓Ref_OP連接。
第二級放大電路包括運(yùn)算放大器U4C,運(yùn)算放大器U4C的反相輸入端通過電阻R8與運(yùn)算放大器U4C的輸出端連接,運(yùn)算放大器U4C的正相輸入端與參考電壓Ref_OP連接。
比較電路,包括運(yùn)算放大器U4D,運(yùn)算放大器U4D的正相輸入端與第二級放大電路的輸出端連接,運(yùn)算放大器U4D的反相輸入端連接有所述參考電平。
優(yōu)選地,運(yùn)算放大器U4D的正相輸入端通過電阻R13與超聲波接收電路的輸出端電連接。
這里引入反饋信號,增加輸出的穩(wěn)定性。
以上所述,僅是本實(shí)用新型的較佳實(shí)施而已,并非對本實(shí)用新型作任何形式上的限制,任何熟悉本專業(yè)的技術(shù)人員都可能利用上述技術(shù)內(nèi)容加以變更或修飾為等同變化的等效實(shí)施例,在此,凡未脫離本實(shí)用新型的技術(shù)方案內(nèi)容,就依據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)實(shí)質(zhì)對以上實(shí)施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍內(nèi)。