一種超聲波測距教學(xué)模塊的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種超聲波測距裝置，具體為一種超聲波測距傳感器教學(xué)模塊。
【背景技術(shù)】
[0002]近些年來，隨著人們生活水平的提高，我國越來越多的有了自己的私家車，交通越來越擁擠，行車或倒車過程中常會用到超聲波測量；另外建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場的位置監(jiān)控、液位高度、井的深度、管道長度等測量場合，需要精確定位及測量，也會用到超聲波測量?？梢姵暡y量應(yīng)用范圍非常廣泛。但市場上的超聲波測量儀器價格偏高，而一般學(xué)校的科研經(jīng)費(fèi)都比較少，特別是偏遠(yuǎn)地區(qū)的學(xué)校，根本買不起高成本的教學(xué)儀器。因此，并不適合作為學(xué)校的教學(xué)儀器來推廣應(yīng)用。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]為了降低教學(xué)成本，在傳感器教學(xué)中設(shè)計了超聲波傳感器教學(xué)模塊，讓學(xué)生充分理解超聲波測距傳感器的工作原理及應(yīng)用，更好的為教學(xué)服務(wù)，更貼近實(shí)際應(yīng)用環(huán)境的需求。
[0004]本實(shí)用新型的設(shè)計方案如下:一種超聲波測距教學(xué)模塊，包括殼體和封裝在殼體內(nèi)的PCB板，PCB板上設(shè)置有控制器以及與控制器連接的超聲波接收模塊、超聲波發(fā)射模塊，所述的超聲波接收模塊由依次連接的超聲波接收器、信號放大電路和鎖相環(huán)檢波電路構(gòu)成，接收超聲波信號并將信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并將信號發(fā)送給控制器通的A/D通道;所述的超聲波發(fā)射模塊由放大電路連接超聲波發(fā)射器構(gòu)成，接收控制器的控制信號并發(fā)射超聲波信號;所述的殼體面板上設(shè)置有顯示器、按鈕鍵盤和報警模塊，分別通過線路與控制器連接。所述的報警模塊包括LED指示燈和蜂鳴器構(gòu)成的聲光報警。所述的顯示器為4位LED數(shù)碼顯示器。所述的按鈕鍵盤包括電源開關(guān)、設(shè)置鍵和距離設(shè)置鍵。該教學(xué)模塊實(shí)現(xiàn)超聲波的發(fā)射與接收，利用超聲波探頭探測從聲源到達(dá)目標(biāo)物后返回聲源的時間，計算出從聲源到目標(biāo)的距離，完成測距操作。利用超聲波的高可靠性和無接觸性，并將探測信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，經(jīng)A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后送給單片機(jī)系統(tǒng)，由單片機(jī)及其相應(yīng)外圍電路進(jìn)行信號的處理，顯示出聲源到目標(biāo)物之間的距離。
[0005]本教學(xué)模塊利用超聲波發(fā)射與接收，檢測環(huán)境中目標(biāo)物位置的距離，并具有聲光報警功能。模塊結(jié)構(gòu)簡潔輕便，部件均選用常見的器件，生產(chǎn)成本低，適合與教學(xué)實(shí)驗使用。
【附圖說明】
[0006]圖1為本實(shí)用新型的原理結(jié)構(gòu)圖；
[0007]圖2為本實(shí)用新型的殼體面板結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0008]下面結(jié)合具體實(shí)施例和說明書附圖對本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。此處所描述的具體實(shí)施例僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。
[0009]實(shí)施例:如圖1?圖2所不，一種超聲波測距教學(xué)模塊，包括殼體和封裝在殼體內(nèi)的PCB電路板。PCB電路板上設(shè)置有控制器以及與控制器連接的超聲波接收模塊、超聲波發(fā)射模塊。所述的超聲波接收模塊由依次連接的超聲波接收器、信號放大電路和鎖相環(huán)檢波電路構(gòu)成，接收超聲波信號并將信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并將信號發(fā)送給控制器通的A/D通道；所述的超聲波發(fā)射模塊由放大電路連接超聲波發(fā)射器構(gòu)成，接收控制器的控制信號并發(fā)射超聲波信號。控制器采用CM0S8位微控制器芯片STC89C52，采用74HC04反相器和CX20106打接電路實(shí)現(xiàn)超聲波的發(fā)射與接收。超聲波接收器將探測信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，外圍電路進(jìn)行信號的處理，經(jīng)單片機(jī)的A/D轉(zhuǎn)換器轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后進(jìn)行計算測出聲源到目標(biāo)物之間的距離。
[0010]在殼體的面板上還設(shè)置有4位LED數(shù)碼顯示器6、按鈕鍵盤和報警模塊，分別通過線路與控制器連接，并由控制器進(jìn)行控制。所述的顯示器為4位LED數(shù)碼顯示器6，用于顯示測量距離。所述的報警模塊包括LED指示燈和蜂鳴器，聲、光報警相結(jié)合。所述的按鈕鍵盤包括電源開關(guān)1、設(shè)置鍵2和距離設(shè)置鍵3，電源開關(guān)用于開啟電源，設(shè)置鍵和距離設(shè)置鍵結(jié)合使用用于設(shè)置報警的上限距離。當(dāng)目標(biāo)物距離超過設(shè)置的上限時LED指示燈4閃爍、蜂鳴器5發(fā)聲報警;當(dāng)目標(biāo)物距離低于設(shè)置上限時，LED指示燈4熄滅、蜂鳴器5停止報警。
[0011]綜上所述是本實(shí)用新型較佳的實(shí)施例，凡依本實(shí)用新型技術(shù)方案所做的改變，所生產(chǎn)的功能作用未超出本實(shí)用新型技術(shù)方案的范圍時均屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【主權(quán)項】
1.一種超聲波測距教學(xué)模塊，包括殼體和封裝在殼體內(nèi)的PCB板，其特征在于，PCB板上設(shè)置有控制器以及與控制器連接的超聲波接收模塊、超聲波發(fā)射模塊，所述的超聲波接收模塊由依次連接的超聲波接收器、信號放大電路和鎖相環(huán)檢波電路構(gòu)成，接收超聲波信號并將信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并將信號發(fā)送給控制器通的A/D通道;所述的超聲波發(fā)射模塊由放大電路連接超聲波發(fā)射器構(gòu)成，接收控制器的控制信號并發(fā)射超聲波信號;所述的殼體面板上設(shè)置有顯示器、按鈕鍵盤和報警模塊，分別通過線路與控制器連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波測距教學(xué)模塊，其特征在于，所述的報警模塊包括LED指示燈和蜂鳴器構(gòu)成的聲光報警。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波測距教學(xué)模塊，其特征在于，所述的顯示器為4位LED數(shù)碼顯示器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種超聲波測距教學(xué)模塊，其特征在于，所述的按鈕鍵盤包括電源開關(guān)、設(shè)置鍵和距離設(shè)置鍵。
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種超聲波測距裝置，具體為一種超聲波測距教學(xué)模塊。包括殼體和封裝在殼體內(nèi)的PCB板，PCB板上設(shè)置有控制器以及與控制器連接的超聲波接收模塊、超聲波發(fā)射模塊，所述的超聲波接收模塊由依次連接的超聲波接收器、信號放大電路和鎖相環(huán)檢波電路構(gòu)成，接收超聲波信號并將信號轉(zhuǎn)換為電壓信號，并將信號發(fā)送給控制器通的A/D通道；所述的超聲波發(fā)射模塊由放大電路連接超聲波發(fā)射器構(gòu)成，接收控制器的控制信號并發(fā)射超聲波信號；所述的殼體面板上設(shè)置有顯示器、按鈕鍵盤和報警模塊，分別通過線路與控制器連接。模塊結(jié)構(gòu)簡潔輕便，部件均選用常見的器件，生產(chǎn)成本低，適合與教學(xué)實(shí)驗使用。
【IPC分類】G09B19/00, G01S15/08
【公開號】CN205353363
【申請?zhí)枴緾N201620106974
【發(fā)明人】袁亮, 王來志
【申請人】重慶城市管理職業(yè)學(xué)院
【公開日】2016年6月29日
【申請日】2016年1月26日