本實用新型涉及控制技術領域,尤其涉及超聲波傳感電路。
背景技術:
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,但探測反應的速度較慢,在紅外反射時,當出現(xiàn)鏡面斜向反射時,紅外光將有短暫時間內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)新的反應快速傳感電路。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型為解決現(xiàn)有技術中技術問題,提供一種超聲波傳感電路,該傳感電路反應快速,具有較好的抗干擾能力。
本實用新型采用的技術方案為:
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弱控制超聲波發(fā)射電路的工作功率。
進一步地,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,對所述電平信號進行放大處理;
帶通濾波電路,對放大后的電平信號進行濾波,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。
再進一步地,第一級放大電路包括運算放大器U4A,運算放大器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與運算放大器U4A的輸出端連接,運算放大器U4A的正相輸入端連接有參考電壓Ref_OP;且運算放大器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算放大器U4B,運算放大器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與運算放大器U4B的輸出端連接;運算放大器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算放大器U4C,運算放大器U4C的反相輸入端通過電阻R8與運算放大器U4C的輸出端連接,運算放大器U4C的正相輸入端與參考電壓Ref_OP連接。
比較電路,包括運算放大器U4D,運算放大器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。
本實用新型取得的有益效果為:本實用新型超聲波傳感電路,感應路面狀況快速,MCU通過接收信號強弱控制超聲波發(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為本實用新型的電源電路成示意圖。
圖2為本實用新型的超聲波發(fā)射電路示意圖。
圖3為本實用新型MCU及其周邊電路的示意圖。
圖4為本實用新型的超聲接收電路示意圖。
圖5為本實用新型參考電壓的電路示意圖。
具體實施方式
實施例: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弱控制超聲波發(fā)射電路的工作功率。
本技術方案采用超聲波傳感電路來感知環(huán)境中的障礙物,反應靈敏快速;其次,MCU會根據(jù)超聲波接收電路的信號強弱,調整超聲波發(fā)射電路的功率;因為不同的障礙物對超聲波的吸收、反射不同,會造成接收信號的強弱,為了避免誤判、抗干擾,MCU根據(jù)接收信號的強弱,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。MCU可以采用單片機等。
進一步地,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,對所述電平信號進行放大處理;
帶通濾波電路,對放大后的電平信號進行濾波,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。
再進一步地,第一級放大電路包括運算放大器U4A,運算放大器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與運算放大器U4A的輸出端連接,運算放大器U4A的正相輸入端連接有參考電壓Ref_OP;且運算放大器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算放大器U4B,運算放大器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與運算放大器U4B的輸出端連接;運算放大器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算放大器U4C,運算放大器U4C的反相輸入端通過電阻R8與運算放大器U4C的輸出端連接,運算放大器U4C的正相輸入端與參考電壓Ref_OP連接。
比較電路,包括運算放大器U4D,運算放大器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,僅是本實用新型的較佳實施而已,并非對本實用新型作任何形式上的限制,任何熟悉本專業(yè)的技術人員都可能利用上述技術內容加以變更或修飾為等同變化的等效實施例,在此,凡未脫離本實用新型的技術方案內容,就依據(jù)本實用新型的技術實質對以上實施例所作的任何簡單修改、等同變化與修飾,均仍屬于本實用新型技術方案的范圍內。