本實(shí)用新型涉及一種測(cè)距裝置，更具體地說(shuō)，涉及一種通過(guò)測(cè)量超聲波的傳播時(shí)間來(lái)計(jì)算被測(cè)物體的距離的防水型超聲測(cè)距儀。

背景技術(shù)：

超聲波測(cè)距技術(shù)主要用于倒車提醒、建筑工地、工控現(xiàn)場(chǎng)、機(jī)器人研發(fā)等領(lǐng)域。超聲波測(cè)距指向性強(qiáng)、實(shí)時(shí)性好、響應(yīng)速度快、通過(guò)軟件補(bǔ)償可提高其測(cè)量精度并可增強(qiáng)環(huán)境適應(yīng)能力。目前工業(yè)上所采用的遠(yuǎn)距離超聲波測(cè)量?jī)x量程可達(dá)百米，但精度往往只能達(dá)到厘米級(jí)，并受環(huán)境因素影響較大。在應(yīng)用方面，由于其通信接口單一、價(jià)格昂貴、受環(huán)境影響較為嚴(yán)重，導(dǎo)致其與其他測(cè)距儀器的競(jìng)爭(zhēng)力漸漸降低，若不加以改造和研發(fā)將導(dǎo)致其退出市場(chǎng)。但超聲波測(cè)距潛在價(jià)值并未完全激發(fā)，因此進(jìn)行改進(jìn)具有重要的意義。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

有鑒于此，本實(shí)用新型提供一種防水型超聲測(cè)距儀，其可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量精度高，成本低，抗干擾能力強(qiáng)，支持TCP/IP協(xié)議和基于485總線的Modbus協(xié)議，與工業(yè)控制完美結(jié)合，擴(kuò)大了應(yīng)用場(chǎng)景。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：

一種防水型超聲測(cè)距儀，包括一個(gè)防水外殼，所述防水外殼內(nèi)設(shè)有一主控芯片MCU、兩個(gè)收發(fā)一體防水超聲波測(cè)距電路以及電源模塊，兩個(gè)所述收發(fā)一體防水超聲波測(cè)距電路分別與兩個(gè)超聲波收發(fā)一體探頭相連接；所述主控芯片MCU與兩個(gè)收發(fā)一體防水超聲波測(cè)距電路分別相連接；所述主控芯片MCU連接TTL轉(zhuǎn)RS485芯片和TTL轉(zhuǎn)RS232芯片，所述TTL轉(zhuǎn)RS232芯片與TCP/IP芯片相連接；所述電源模塊分別連接所述主控芯片MCU、TTL轉(zhuǎn)RS485芯片、收發(fā)一體防水超聲波測(cè)距電路、TCP/IP芯片。

所述防水外殼采用樹(shù)脂材料做成，在防水外殼的內(nèi)壁上貼有靜電屏蔽紙并接地。

所述TTL轉(zhuǎn)RS232芯片為MAX232集成芯片。

所述TCP/IP芯片為ENC28J60集成芯片。

所述防水外殼包裝包括上蓋、下蓋，所述上蓋與下蓋通過(guò)緊固裝置固定在一起。

所述防水型高精度超聲測(cè)距儀，還包括兩個(gè)LED燈，與所述主控芯片MCU連接。

所述主控芯片MCU為STM32F103集成芯片。

本實(shí)用新型防水型超聲測(cè)距儀，支持基于485總線的Modbus通信協(xié)議，TCP/IP通信協(xié)議，超聲波收發(fā)一體式探頭內(nèi)的陶瓷片通過(guò)振動(dòng)發(fā)射出超聲波，通過(guò)收發(fā)一體防水超聲波測(cè)距電路將信號(hào)傳遞主控單片機(jī)芯片，將信號(hào)寄存在主控芯片MCU的寄存器中，主控芯片MCU通過(guò)本身自帶的定時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)，當(dāng)超聲波收發(fā)一體式探頭碰觸到目標(biāo)物時(shí)主控芯片MCU的串口將中斷，定時(shí)器停止計(jì)時(shí)，通過(guò)超聲波傳遞的速度來(lái)計(jì)算物與物之間的一個(gè)距離，串口中斷后，485總線正確連接后，應(yīng)用主機(jī)會(huì)通過(guò)485總線發(fā)出基于Modbus協(xié)議的讀取輸入寄存器命令后，測(cè)距儀立即向主機(jī)發(fā)送當(dāng)前距離，TCP/IP接口與485通接口同時(shí)工作，TCP/IP接口通過(guò)RS232與主控芯片MCU實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；

其中，兩個(gè)LED燈通過(guò)主控芯片MCU的控制，當(dāng)超聲波發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)，LED燈會(huì)進(jìn)行規(guī)律性的閃爍，可以使工作人員很方便的知道超聲波測(cè)距儀是否正常的工作。

本實(shí)用新型測(cè)量精度高，成本低，抗干擾能力強(qiáng)，支持TCP/IP協(xié)議和基于485總線的Modbus協(xié)議，與工業(yè)控制完美結(jié)合，擴(kuò)大了應(yīng)用場(chǎng)景。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型提供的防水型超聲測(cè)距儀的結(jié)構(gòu)示意圖；

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。

參見(jiàn)圖1所示，一種防水型超聲測(cè)距儀，包括一個(gè)防水外殼，所述防水外殼內(nèi)設(shè)有一片主控芯片MCU，兩塊超聲波測(cè)距模塊，所述超聲波測(cè)距模塊包括收發(fā)一體防水超聲波測(cè)距電路1、收發(fā)一體防水超聲波測(cè)距電路2，收發(fā)一體防水超聲波測(cè)距電路1、收發(fā)一體防水超聲波測(cè)距電路2具有與超聲波收發(fā)一體探頭進(jìn)行連接的接口，兩個(gè)超聲波收發(fā)一體探頭與收發(fā)一體防水超聲波測(cè)距電路1、收發(fā)一體防水超聲波測(cè)距電路2的對(duì)應(yīng)接口分別相連接；所述主控芯片MCU分別與收發(fā)一體防水超聲波測(cè)距電路1、收發(fā)一體防水超聲波測(cè)距電路2分別連接；所述主控芯片MCU連接TTL轉(zhuǎn)RS485芯片和TTL轉(zhuǎn)RS232芯片，所述TTL轉(zhuǎn)RS232芯片與TCP/IP芯片相連接，還包括有電源模塊，提供24伏轉(zhuǎn)5伏電壓給主控單片機(jī)、TTL轉(zhuǎn)RS485芯片、TTL轉(zhuǎn)RS232芯片、兩個(gè)收發(fā)一體防水超聲波測(cè)距電路、TCP/IP芯片供電，提供工作所需要的電壓。

所述電源模塊可以采用現(xiàn)有技術(shù)實(shí)現(xiàn)，如購(gòu)置成型模塊電源以實(shí)現(xiàn)，為現(xiàn)有供電電源技術(shù)，本實(shí)用新型對(duì)此電源模塊的供電電路結(jié)構(gòu)不再說(shuō)明。

具體的，所述超聲波探頭采用防水超聲波收發(fā)一體探頭，此探頭和普通超聲波探頭相比，防水性能極強(qiáng)，甚至可在水中工作，并且受外界干擾較小，另外在防水外殼的內(nèi)壁上貼有屏蔽紙并接地，用于提高其靜電屏蔽性能。

優(yōu)選的，所述防水外殼采用樹(shù)脂材料。在所述防水外殼的一側(cè)設(shè)有DC電源接口(未示出)以連接電源模塊，以及TCP/IP以太網(wǎng)接口(未示出)，另一側(cè)設(shè)有485通信接口(未示出)、超聲波探頭接口(未示出)。

具體的，所述防水外殼包裝包括上蓋、下蓋、通過(guò)緊固裝置固定在一起。

其中，所述超聲波收發(fā)一體探頭采用現(xiàn)有市售的探頭產(chǎn)品，內(nèi)部含有陶瓷片，通過(guò)陶瓷片的振動(dòng)產(chǎn)生超聲波。

所述收發(fā)一體防水超聲波測(cè)距電路1、收發(fā)一體防水超聲波測(cè)距電路2也采有現(xiàn)有市售具有防水功能的收發(fā)一體超聲波測(cè)距電路模塊產(chǎn)品，通過(guò)與市 售的超聲波收發(fā)一體探頭產(chǎn)品組裝連接，并與主控芯片MCU的相應(yīng)接口連接即可如采用無(wú)錫聯(lián)輝超聲電子有限公司生產(chǎn)的超聲波收發(fā)一體探頭，采用南京漢盟電子科技有限公司生產(chǎn)的收發(fā)一體超聲波測(cè)距電路模塊。

具體的，所述TTL轉(zhuǎn)RS232芯片為MAX232集成芯片，所述TTL轉(zhuǎn)RS485芯片采用MAX485芯片。

具體的，所述TCP/IP芯片為SPI轉(zhuǎn)以太網(wǎng)芯片ENC28J60集成芯片。

具體的，上述防水型高精度超聲波測(cè)距儀還包括兩個(gè)LED燈(未示出)，與主控芯片MCU連接。所述LED燈通過(guò)LED燈電路與主控芯片MCU連接為現(xiàn)有技術(shù)，本實(shí)用新型對(duì)此不進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。

優(yōu)選的，所述主控芯片MCU為STM32F103集成芯片。

具體的，參見(jiàn)圖1所示，本實(shí)用新型中，主控芯片MCU的A10、A9腳分別與所述TTL轉(zhuǎn)RS232芯片的TX、RX引腳相接，主控芯片MCU的D6、D5腳分別與所述TTL轉(zhuǎn)485芯片的TX、RX引腳相接,TTL轉(zhuǎn)RS232芯片2、3腳分別與TCP/IP芯片的3、2腳相接，所述收發(fā)一體防水超聲波測(cè)距電路1、收發(fā)一體防水超聲波測(cè)距電路2的ECHO、RTIG腳分別連接主控芯片MCU的A1、B1腳以及A2、B2腳，所述收發(fā)一體防水超聲波測(cè)距電路1、收發(fā)一體防水超聲波測(cè)距電路2的2、3腳分別與超聲波收發(fā)一體式探頭的3、2腳相接。

具體的，上述防水型高精度超聲測(cè)距儀，其量程200mm至1100mm，精度±3mm，并支持Modbus協(xié)議。

本實(shí)用新型防水型超聲測(cè)距儀，支持基于485總線的Modbus通信協(xié)議，TCP/IP通信協(xié)議，超聲波收發(fā)一體式探頭內(nèi)的陶瓷片通過(guò)振動(dòng)發(fā)射出超聲波，通過(guò)收發(fā)一體防水超聲波測(cè)距電路將信號(hào)傳遞主控芯片MCU，將信號(hào)寄存在主控芯片MCU的寄存器中，主控芯片MCU通過(guò)本身自帶的定時(shí)器進(jìn)行計(jì)時(shí)，當(dāng)超聲波收發(fā)一體式探頭碰觸到目標(biāo)物時(shí)主控芯片MCU的串口將中斷，定時(shí)器停止計(jì)時(shí)，通過(guò)超聲波傳遞的速度來(lái)計(jì)算物與物之間的一個(gè)距離，串口中斷后，485總線正確連接后，應(yīng)用主機(jī)會(huì)通過(guò)485總線發(fā)出基于Modbus協(xié)議的讀取輸入寄存器命令后，測(cè)距儀立即向主機(jī)發(fā)送當(dāng)前距離，TCP/IP接口與485通接口同時(shí)工作，TCP/IP接口通過(guò)RS232與主控芯片MCU實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸；

其中，兩個(gè)LED燈通過(guò)主控芯片MCU的控制，當(dāng)超聲波發(fā)送和接收數(shù)據(jù)時(shí)，LED燈會(huì)進(jìn)行規(guī)律性的閃爍，可以使工作人員很方便的知道超聲波測(cè)距儀是否正常的工作。

本實(shí)用新型測(cè)量精度高，成本低，抗干擾能力強(qiáng)，支持TCP/IP協(xié)議和基于485總線的Modbus協(xié)議，與工業(yè)控制完美結(jié)合，擴(kuò)大了應(yīng)用場(chǎng)景。

對(duì)所公開(kāi)的實(shí)施例的上述說(shuō)明，使本領(lǐng)域?qū)I(yè)技術(shù)人員能夠?qū)崿F(xiàn)或使用本實(shí)用新型。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的專業(yè)技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見(jiàn)的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本實(shí)用新型的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本實(shí)用新型將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開(kāi)的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。