超聲波測距模塊的設計與實現
2.1.3 超聲波接收單元
為了順利接收回波信號,本文采用索尼公司生產的集成芯片CX20106,如圖4所示,CX20106是一款紅外線檢波接收的專用芯片,由于紅外遙控常用的載波頻率38kHz與超聲波頻率40kHz比較接近,而且CX20106內部設置的濾波器中心頻率f0可由其5腳外接電阻調節,范圍為30~60 kHz,因此本文采用它來做接收電路。本文引用地址:http://www.cqxgywz.com/article/172883.htm

回波信號先經過CX20106內部的前置放大器和限幅放大器,將信號調整到適當的幅值,由濾波器進行頻率選擇,濾除干擾信號,再經整形,送給輸出端7腳,7腳與單片機INT0連接,當接收到與濾波器中心頻率相符的回波信號時,輸出端7腳即輸出低電平,觸發中斷。
2.1.4 溫度測量、液晶顯示與ISP單元
溫度測量單元選用1Wire總線器件DS18B20作為傳感器,實現對溫度數據的采集,液晶模塊實現測量數據的顯示,ISP單元實現程序代碼的在系統下載,電路圖從略。
2.2 軟件設計
軟件部分主要包括主程序和中斷服務子程序,如圖5所示。主程序主要完成系統初始化、溫度讀取和超聲波發射;中斷服務子程序主要完成計數值的讀取、距離計算、輸出顯示等工作。

3 實驗結果及分析
表2是利用本文的測距模塊實際測量的結果。由表中數據可見,在30cm范圍內誤差較大,這是由于超聲波信號的發射必須有一個上升時間,如果距離太近單片機難以及時處理回波信號,無法正確檢測回波到達時間,因而測量誤差明顯增加;而距離在30em以上時,由于引入溫度補償單元,因而誤差相對較小。

4 結束語
本文設計的超聲波測距模塊,采用了集成元件LM386、CX20106作為發射和接收的核心器件,并引入了DSl8B20作為溫度補償單元,因此結構簡單、集成度較高、可靠性較強,通過實驗驗證,測量結果與實際距離相近,基本滿足測量要求。











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