超声波测距电路-清华模电实验报告

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超声波测距实验

超声波测距实验

超声波测距实验一、实验目的1、了解超声波的产生、接收的原理2、掌握用超声波测距离的方法二、实验器材1、DCP-0018线路板。

2、+5V电源。

3、双踪示波器4、若干导线。

三、实验原理超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。

超声波在空气中的传播速度为340m/s,根据计时器记录的时间t,就可以计算出发射点距障碍物的距离(s),即:s=340t/2 。

这就是所谓的时间差测距法。

超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知,测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间,根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。

由此可见,超声波测距原理与雷达原理是一样的。

测距的公式表示为:L=C×T式中L为测量的距离长度;C为超声波在空气中的传播速度;T为测量距离传播的时间差(T为发射到接收时间数值的一半)。

其原理框图如下:四、实验步骤1、把短接块SW1,SW2接上。

2、把+5V电源接到DCP-0018的VCC上,GND接电源地。

3、移动DCP-0018,改变测量的距离,观察数码管读数。

4、用双踪示波器观察CSB,INT点的波形,观察随着距离的变化INT点波形的变化。

参考程序//-----头文件引用------#include<reg52.h>#include<intrins.h>sbit led1=P3^0;sbit led2=P3^1;sbit led3=P3^7;sbit csb=P3^4;sbit ttl=P3^3;unsigned long S,time;unsigned char flag;unsigned int x,y,z;unsigned char code dispbitcode[] = {0x03,0x9f,0x25,0x0D,0x99,0x49,0x41,0x1F,0x01,0x09,0xFD};//LED显示0-9常数/***************延时函数**************/void delays(unsigned int xms){unsigned int i,j;for(i=xms;i>0;i--)for(j=110;j>0;j--);}/***************显示函数**************/void display(void){led1=1;P1=dispbitcode[x];delays(2);led1=0;led2=1;P1=dispbitcode[y];delays(2);led2=0;led3=1;P1=dispbitcode[z];delays(2);led3=0;}/***************计数器1函数**************/void timer1() interrupt 3{unsigned int i;TL1=0x00;TH1=0x00;flag=1;//中断溢出标志位for(i=0;i<36;i++){csb=!csb;_nop_();_nop_();_nop_();}}/***************计算函数**************/void js(void){if(flag==1)//超出测量范围显示{flag=0;x=10;y=10;z=10;}else{x=S%1000/100;y=S%1000%100/10;z=S%1000%100%10;}}/***************主函数**************/void main(){unsigned char i;csb=0;led1=0;led2=0;led3=0;P1=0xff;delays(1000);TMOD=0x90; //定时器1工作于方式1,计数受GA TE影响EA=1;ET1=1;while(1){TL1=0x0;TH1=0x00;TR1=1;for(i=0;i<16;i++) //发送40KHZ超声波{csb=!csb;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();}do{}while(ttl==1);TR1=0;time=TH1*256+TL1;S=(time*17)/1000; //时间换算为距离js();display();}}。

超声波测距实验报告

超声波测距实验报告

超声波测距实验报告1. 实验目的1.掌握超声波测距的基本原理;2.熟悉超声波测距仪器的使用;3.培养实验操作能力和数据处理能力。

2. 实验原理超声波测距是利用超声波在空气中的传播速度和反射原理,通过测量超声波发射和接收之间的时间间隔来计算被测物体与测距仪之间的距离。

超声波在空气中的传播速度约为 340 m/s。

3. 实验器材与步骤3.1 器材1.超声波测距仪;2.连接线;3.测量物体。

3.2 步骤1.连接超声波测距仪与电源;2.打开超声波测距仪,进行自检;3.将测量物体放置在合适的位置;4.调整超声波测距仪的测量范围;5.记录测量数据;6.分析数据,计算距离。

4. 实验数据与分析本实验共进行五次测量,记录数据如下:序号 | 测量距离(cm) | 误差(cm) |— | ———— | ——– |1 | 150.0 | 2.0 |2 | 152.5 | 1.5 |3 | 148.0 | 2.0 |4 | 151.0 | 1.0 |5 | 149.5 | 1.5 |平均距离 = (150.0 + 152.5 + 148.0 + 151.0 + 149.5) / 5 = 150.0 cm最大误差 = 2.0 cm最小误差 = 1.0 cm5. 实验总结本次实验掌握了超声波测距的基本原理和操作方法,通过对测量数据的分析,得出被测物体与测距仪之间的平均距离为 150.0 cm,最大误差为 2.0 cm,最小误差为 1.0 cm。

实验结果表明,超声波测距技术在实际应用中具有较高的准确性和可靠性。

6. 建议与改进1.在实验过程中,要确保测量物体与测距仪之间的距离在测距仪的测量范围内;2.提高实验操作技巧,减小人为误差;3.后续可以尝试使用不同类型的超声波测距仪进行实验,比较其性能和精度。

7. 实验拓展7.1 超声波测距的应用领域超声波测距技术广泛应用于工业、农业、医疗、交通、安防等领域,例如:1.工业领域:测量物体的尺寸、厚度、距离等;2.农业领域:测量土壤湿度、作物高度等;3.医疗领域:测量人体内部器官的距离、厚度等;4.交通领域:车辆测距、速度检测等;5.安防领域:监控设备、报警系统等。

超声测距模块实验报告

超声测距模块实验报告

一、实验目的1. 理解超声波测距的基本原理。

2. 掌握超声波测距模块的硬件连接与软件编程。

3. 学习使用超声波测距模块进行距离测量。

4. 了解超声波测距在实际应用中的优势与局限性。

二、实验原理超声波测距是利用超声波在介质中传播的速度和距离之间的关系来测量距离的一种方法。

当超声波发射器发出超声波时,它会遇到障碍物并反射回来。

通过测量发射和接收超声波之间的时间差,可以计算出障碍物与发射器之间的距离。

超声波在空气中的传播速度大约为340m/s。

设超声波发射器与接收器之间的距离为d,超声波从发射器传播到障碍物并返回所需的时间为t,则有:\[ d = \frac{v \times t}{2} \]其中,v为超声波在空气中的传播速度,t为超声波往返所需的时间。

三、实验设备1. 超声波测距模块HC-SR042. STM32单片机开发板3. 调试工具4. 电源5. 导线四、实验步骤1. 硬件连接(1)将超声波测距模块的VCC、GND、TRIG和ECHO引脚分别连接到STM32单片机的3.3V、GND、GPIO和中断引脚。

(2)将STM32单片机的电源和地连接到实验平台的电源。

2. 软件编程(1)编写STM32单片机的程序,用于控制超声波测距模块。

(2)程序主要包含以下功能:- 初始化GPIO和中断引脚;- 发送触发信号;- 读取回响信号;- 计算距离;- 显示距离。

(3)使用HAL库函数实现上述功能。

3. 调试与测试(1)将程序烧录到STM32单片机中。

(2)使用调试工具检查程序运行情况。

(3)调整超声波测距模块的位置,测试不同距离下的测量结果。

五、实验结果与分析1. 实验数据通过实验,得到以下数据:| 距离(cm) | 测量值(cm) || :--------: | :--------: || 10 | 9.8 || 20 | 19.7 || 30 | 29.6 || 40 | 39.5 || 50 | 49.4 |2. 数据分析实验结果表明,超声波测距模块的测量精度较高,误差在±1cm以内。

超声波测距实训报告

超声波测距实训报告
5.用arm-linux-gcc编译gpio.c和read.c两个程序
6.设置IP地址,关闭系统防火墙
7.设置nfs服务器
8.进入minicom挂载目录到开发板root目录下nfs文件夹,并加载驱动,查看驱动是否正常加载,并创建设备GPIO
9.运行程序read
程序流程图:
个人自我评价或小组成员互评
教师评价
3、加载驱动,创建设备文件名。
4、编写测距应用程序,获取测距信息。
5、利用arm-linux-gcc编译工具编译应用程序,下载到开发板,并执行。
实训实施建议
该实训是嵌入式专业学生嵌入式操作系统重要实训项目,学生必须熟悉下面的知识:
1. ARMS3C2410处理器体系结构
2. ARMS3C2410处理器指令集
3.必须熟练C/C++语言
4.串口的操作及H_JTAG仿真器使用方法
5. arm-linux-gcc/gcc工具的使用方法
6. minicom使用方法
7. nfs使用方法
学习评价
以小组为单位完成该项目,平时在实训室表现占总成绩的20%,团队合作占20%,项目实现的功能占30%,实训设计文档的编写占15%,动手能力表现占15%。
超声波测距
超声波测距实训任务书
专业
10嵌入式
班级
2
课程
嵌入式应用系统开发
任务
超声波测距
教师
刘文华
学习形式
课内□课后□
学习方式
小组学习□个人独立□
学习目标
1、了解gpio及其接口电路,
2、了解LINUX系统驱动编程
任务内容及要求
1、画出超声波模块接口电路,学习GPIO特性及其控制方法。

超声波测距实验报告

超声波测距实验报告

目录1、课题设计的目的和意义 (3)2、课题要求 (3)2.1、基本功能要求 (3)2.2、提高要求 (4)3、重要器件功能介绍 (4)3.1、CX20106A红外线发射接收专用芯片 (4)3.2、AT89C51系列单片机的功能特点 (5)3.3、ISD1700优质语音录放电路 (6)4、超声波测距原理 (8)4.1、超声波测距原理图 (8)4.2、超声波测距的基本原理 (9)5、硬件系统设计 (10)5.1、超声波发射单元 (10)5.2、超声波接收单元 (11)5.3、显示单元 (11)5.4、语音单元 (12)5.5、硬件设计中遇到的难题: (12)6、系统软件设计 (14)7、调试与分析 (15)7.1调试 (15)7.2误差分析 (15)8、总结 (16)9、附件 (17)9.1、总电路 (17)9.2、主要程序 (18)10、参考文献 (22)1课题设计的目的及意义随着科学技术的快速发展,超声波在测距仪中的应用越来越广,但就目前技术水平而言,人们可以利用的测距技术还十分有限,因此,这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。

展望未来,超声波测距作为一种新型的非常重要有用的工具在各方面都有很大的发展空间,它将朝着更加高定位高精度的方向发展,以满足日益发展的社会需求。

如声纳的发展趋势:研究具体的高定位精度的被动测距声纳,以满足军事和渔业等的发展需求,实现远程的被动探测和识别。

毋庸置疑,未来的超声波测距仪将与自动化智能化接轨,与其他的测距仪集成和融合,形成多测距仪。

超声波测距在某些场合有着显著的优点,因为这种方法是利用计算超声波在被测物体和超声波探头之间的传输来测量距离的,因此它是一种非接触式的测量,所以他就能够在某些场合或环境比较恶劣的环境下使用。

比如测有毒或者有腐蚀性化学物质的液面高度或者高速公路上快速行驶汽车之间的距离。

随着测距仪的技术进步,测距仪将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能,最注重发展到具有创造力。

超声波测距 实验报告

超声波测距 实验报告

Q1
40106
图 6
7490 芯片的时钟接前一位的 Q3。最低位 7490 芯片的时钟接 17kHz TTL 方波(由信号 发生器提供)和闸门波形相与(或者相与非)的结果。闸门波形由下图所示的电路产生:
1 发(Q1)
D
SET
Q
Q3
CLR

Q

图 7
4、报警电路。
图 8
此部分的功能是通过存储器(用 74161 芯片)保存计数值,在报警时间(如图 8)内用 组合逻辑电路对计数值进行比较。若计数值小于 30(cm) (且小于存储器中的值) ,则利用
实验日期 2010-7-13~2010-7-15
实验室
222
座位号
23
清华大学电子工程系
电子技术课程设计 实验报告
超声波测距系统
班级 无 82 学号 2008011098 姓名 刘硕 交报告日期 2010-7-17
【实验任务】
1. 测量距离不小于 0.5m 米,数字显示,动态更新测量结果,更新时间约 1 秒。测量精 度优于 0.05m,显示精度 0.01m。 2.测量距离不小于 1.0m 米,数字显示,动态更新测量结果,更新时间约 1 秒。测量精 度优于 0.01m,显示精度 0.01m 3.测量距离不小于 2.0m 米,数字显示,动态更新测量结果,更新时间约 1 秒。测量精 度优于 0.01m,显示精度 0.01m 距离小于 0.3m 时,用蜂鸣片发出间歇式的“嘀一嘀”声响报 警。 4*.显示无跳动、闪烁,距离小于 0.3m 且距离变近时,用蜂鸣片发出间歇式的“嘀一嘀” 声响报警。
Ix<30cm Q3 BDC
图 10
实现距离小于 30cm 且距离变近报警的电路:

超声测距实验报告

超声测距实验报告

超声测距实验报告一、实验目的本次超声测距实验的主要目的是研究和掌握利用超声波进行距离测量的原理和方法,并通过实际操作和数据分析,评估测量系统的精度和可靠性。

二、实验原理超声波是一种频率高于 20kHz 的机械波,其在空气中传播时具有良好的指向性和反射特性。

超声测距的基本原理是利用超声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间差来计算距离。

具体计算公式为:距离=(超声波传播速度×传播时间)/ 2 。

在常温常压下,空气中超声波的传播速度约为 340 米/秒。

通过测量超声波从发射到接收的时间间隔 t,就可以计算出距离。

三、实验仪器与材料1、超声测距模块:包括发射探头和接收探头。

2、微控制器:用于控制超声模块的工作和处理数据。

3、显示设备:用于显示测量结果。

4、电源:为整个系统供电。

5、障碍物:用于反射超声波。

四、实验步骤1、硬件连接将超声测距模块的发射探头和接收探头正确连接到微控制器的相应引脚。

连接电源,确保系统正常供电。

将显示设备与微控制器连接,以便显示测量结果。

2、软件编程使用相应的编程语言,编写控制超声模块工作和处理数据的程序。

实现测量时间的计算和距离的换算,并将结果输出到显示设备。

3、系统调试运行程序,检查系统是否正常工作。

调整发射功率和接收灵敏度,以获得最佳的测量效果。

4、测量实验将障碍物放置在不同的距离处,进行多次测量。

记录每次测量的结果。

五、实验数据与分析以下是在不同距离下进行多次测量得到的数据:|距离(米)|测量值 1(米)|测量值 2(米)|测量值 3(米)|平均值(米)|误差(米)||||||||| 05 | 048 | 052 | 050 | 050 | 000 || 10 | 095 | 105 | 100 | 100 | 000 || 15 | 148 | 152 | 150 | 150 | 000 || 20 | 190 | 205 | 195 | 197 | 003 || 25 | 240 | 255 | 245 | 247 | 003 || 30 | 290 | 305 | 295 | 297 | 003 |通过对实验数据的分析,可以看出在较近的距离(05 米至 15 米)内,测量误差较小,基本可以准确测量。

超声波测距仪实训报告

超声波测距仪实训报告

超声波测距仪实训报告一、实训目的本次超声波测距仪实训的主要目的是让我们深入了解超声波测距的原理和应用,通过实际操作和调试,掌握超声波测距仪的设计、制作和调试方法,提高我们的实践动手能力和解决问题的能力,同时培养我们的团队合作精神和创新思维。

二、实训原理超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度和往返时间来计算距离。

超声波发生器向某一方向发射超声波,在发射的同时开始计时,超声波在空气中传播,途中碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时。

已知超声波在空气中的传播速度为 340 米/秒,根据计时时间 t 就可以计算出发射点距障碍物的距离 s,即 s = 340t/2。

三、实训设备与材料1、超声波传感器模块(包括发射探头和接收探头)2、单片机开发板3、显示屏4、杜邦线若干5、面包板6、电源适配器四、实训步骤1、硬件电路设计将超声波传感器模块与单片机开发板进行连接,使用杜邦线将发射探头连接到单片机的某个输出引脚,接收探头连接到单片机的某个输入引脚。

将显示屏连接到单片机的相应引脚,以便显示测量到的距离值。

2、软件编程选择合适的编程语言和开发环境,如 C 语言和 Keil 软件。

编写初始化程序,包括单片机引脚的配置、定时器的设置等。

编写超声波发射和接收的控制程序,实现超声波的发射和接收,并计算往返时间。

根据距离计算公式,将计算得到的距离值转换为合适的格式,并通过显示屏进行显示。

3、系统调试硬件调试:检查电路连接是否正确,电源是否正常,传感器是否工作正常等。

软件调试:通过单步调试、设置断点等方式,检查程序的执行流程和计算结果是否正确。

综合调试:将硬件和软件结合起来进行调试,不断修改和优化程序,直到系统能够稳定准确地测量距离。

五、实训过程中遇到的问题及解决方法1、测量误差较大问题描述:测量得到的距离值与实际距离存在较大偏差。

原因分析:可能是由于超声波在空气中的传播受到温度、湿度等环境因素的影响,也可能是由于硬件电路的干扰或者软件算法的不完善。

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杨晶生 011433 《模电综合实验报告》电子工程系 2003 年夏季小学期项目 模拟电路专题实验:实验报告姓名:杨晶生 学号:011433 班级:无 19 同组人:李晗 实验时间:2003 年 9 月 1 日~3 日 实验地点:电子电工实验室 222 房间 04 号桌 交报告时间:2003 年 9 月 9 日-1-90的QD有一个正沿)。

由于我们大体认为数电计数部分不应该有问题,就没有注意,直到第二天的晚上才发现。

改过来以后,示数范围才正常了。

(上面的电路中,最下面的接出到1Hz调制电路的端应当是非门的输出,而非输入;电路后来编辑成图的时候画的有误。

)3.超声波脉冲产生(40kHz)同样利用滑动变阻器,我们得到一个大概的电阻值,不过这部分,在R2、R3端,如果只使用1k或1.2k的电阻都误差太大,所以通过15k电阻并联得到。

最后的频率大约是40.1~40.2kHz。

(计算机模拟同样并不完全符合,以当场的调试结果为准。

)4.调制发射电路原来的设计是1Hz左右(16/17Hz)的脉冲的占空比为1/16。

但实际由于二极管检波的失效,我们需要对回波信号加D触发器处理,还是要借助于发射端清零。

(具体电路和原理见下面)但这样的问题就是在发射脉冲为1时,就有一段不能测得距离。

我们尽量缩小这个距离,现在的结果是10厘米。

占空比也相应改为10/16000=1/1600。

同时为了加大输出效果,在原先输出的基础上加了非门组。

5.寄存器电路及显示扫描电路显示扫描电路没有任何改动。

寄存器的部分由原来直接接入回波处理信号改为加一个D触发器之后再接入。

原因是原先的回波处理以二极管检波为基础,处理之后结果应当是一个只有一个脉冲的方波;但实际电路中发现二极管检波很不好用,故不得不放弃了二极管检包络。

这样回来的信号就是一个由大约是40kHz方波调制组成的1Hz左右方波脉冲。

通过上面的那个D触发器来实现变为一个脉冲。

这里需要大致解释一下这里的原理。

在一个1Hz左右的周期中,首先是1Hz的脉冲跳变为1,这时其反为0,Q反接到上面D触发器的D端,对其清零。

等到1Hz变为0,清零完毕,这之后,如有回波处理后的信号出现(已经做取反处理),第一个脉冲将其置1,产生上升沿脉冲,再有脉冲来,则在保持和置1的状态之间变换,结果是置1,不会有新的脉冲,从而保证了回波信号来时计数的准确读入。

这里的问题是当1Hz脉冲为1时的一段时间里,即使回波来了,也只有等其完成变0之后,才会起作用,显示的是1Hz变0时的计数值。

这个时间之后来的,则没有这个问题。

都是完全正确的。

这个时间应当尽量短。

我们在上面的电路中设置其为10个计数,即10厘米。

当然也可以利用这个特点,要求中有50厘米内报警。

我们可以设其为50计数,这样50厘米之内就不显示数字,而直接显示50,同时报警。

下面会有相关电路。

波形大致如下:(我们利用的信号是D触发器的上升沿)6.滤波放大电路原先的电路是包括了二极管检波的,后来在第一天下午接好后发现效果还说的下去,当时比较有信心。

到了第二天的时候,突然出现了很多噪音,而且其中有一些噪音是电路中带来的,还有一些是低频的噪音。

几本上到了二极管检波之后,会出现一些莫名其妙的波形,比如一些类正弦的样子,而不是我原先想要的高电平的波浪状波形。

第二天上午为了解决这个问题调试了很久,我认为如果要找出一条解决方法大概要很长时间,而我们对于滤波等又不是很了解。

所以最后我决定放弃二级管检波,而仅仅使用简单的两级低通有源滤波器,这样大概可以将1米左右的信号放大到2V左右的幅度,但是这是有一些低频的和相对高频的(如60kHz左右)的噪声也达到了1V左右,这时通过一个LM311电压比较器设置1V以上的比较电压,将噪声去掉。

在电压比较器输出的地方,通过二极管去掉负电压部分并用电阻网络分压,得到驱动数字电路的脉冲,注意这时要通过一个非门,因为我们使用的D触发器74LS74是用0来置1的。

7.判断报警电路由于最后我们测量距离比较小(只有1.4米左右),所以50厘米以内报警有点太多。

故最后验收用的是10厘米内报警(不包括10厘米)。

电路很简单,与50厘米的比较类似,如下所示:同时我在上面也提到了利用我们最后的电路中,可以设置前面某个计数范围只显示上限的特点,来比较简单的实现报警,不过没有时间来实现,我在这里给出电路(这里的电路和报警距离没有关系,报警距离由接入1Hz处D触发器的clr端的组合逻辑决定。

)8.总体调试过程及其他最后说一下我们的总体调试过程。

第一天的主要内容是连接电路,由于我们使用了很多不是张老师准备的芯片(主要是153和175),同时也有很多电容和电阻没有找到,所以到了下午才将电路基本完成。

没有来得及整体调试。

但当时模拟部分,主要是接受部分,我先使用了40kHz的连续脉冲调试,结果还算不错,主要是当时噪音很少,二极管的检波也比较正常。

然而第二天的上午我将电路大致全部完成后,出现了比较大的噪声,前一天的电路基本上已经不能显示原来的波形,我考虑是否滤波不够,但发现即使我加大电阻或电容,也就是降低极点,但噪声基本上和信号的比例没有变,甚至更大了。

所以我认为噪声可能是低频的。

经过观察,基本上是如此。

而且,当我使用40kHz调制的1Hz方波的时候,接收端的接受效果也相当的不好。

同时,还发现当我们将两个超声波的发、收端对在一起时,这时的接收一定没有问题,但是示数总是在800左右(实际距离为0),而且很快的变化(这显然时接收端的脉冲不稳)。

当天下午的工作开始基本上用在解决二极管检波的问题上。

经过了很多尝试,在下午的实验时间过去了很多的时候,不得不做出必须放弃二极管检波电路的决定。

这其中实在是浪费了很多时间,也觉得十分的遗憾。

我当时设计的时候,看到很多人接出的信号都是40kHz组成的1Hz脉冲,觉得用检出包络的方式应当很好,为什么大家都不用。

看来确实是不是能用的太好。

然后就去掉了二极管检包络,很快得到了接受电路的大概样子。

同时,针对发射的问题,用电压比较器放大了其输出电压,但效果还是很不好,还浪费了很多时间。

然后当场设计了一下接收端的处理。

在很不成熟的情况下,电路勉强可以出现数字,只有两三个数字,还完全不怎么正确。

晚上回到寝室后,很仔细的分析了当天遇到的问题:发射端功率不够,不应该加电压,而是加电流——查资料后,发现应当输出端使用非门组;800的问题,很简单,但一直以为计数电路很简单,没有注意过,还是李晗同学发现的;同时设计了回波接入寄存器端的电路。

并通过计算机模拟检验了一下回波放大滤波电路,针对噪音较大的问题,加了一级滤波。

第三天早晨,我们按照设计好的电路先将电路中的问题都改了过来。

很快,出现了一秒钟计数一次的显示数据。

但我们发现计数总是在19到29之间,而且一般都是正确的。

之外就都是19或29,我想了一下,19是因为我当时接在1Hz上置0端的是第二级的QB,能够让20计数内不动。

于是减小了这部分时间,接QA;于是可以显示9到29之间。

但29呢?我想了很长时间。

后来将无意中将查在电路中的示波器头碰出来,突然可以计数到30以上。

我很惊异。

通过查了一下,发现是某几条线被碰了的结果。

我觉得可能是面包板上的问题。

因为那个D触发器附近有判断30的逻辑。

我后来将D触发器换了地方,果然没问题了。

还有个值得提的是电容的问题。

其实我以前的实验中也经常都用到电源处加电容来去电源噪音的。

结果这时却忘了。

接上一个大电容到电源后(开始我用的是0.1uF的,后来张老师说太小,就换了100uF,呵呵),噪音也好了一些。

后来我们一度发现计数到了1米以上时会时不时变成0××或就是乱码。

我们一开始认为是1米以上信号不如噪音大。

但后来发现有时可以停留在0××很久。

好像稳定的一样。

我们引起了注意,查了一下线。

很好笑,我们果然将第三个175的触发端接错了。

这时可以测到1.4米左右,但再远就不行了。

噪音问题。

这是第三天下午了。

快要验收,我又想了一些方法,是否能够再滤一下噪音,放大一些倍数,可以测远一些。

可是处于“安全”的考虑,1.4米也许短了一点,但总算是成品;同组同学也不愿再冒险了。

验收后我也试了一些方法,噪音好像确实非低通滤波可以去掉的。

【实验结果】通过电路组装,调试。

超声波测距电路基本可以运行,但有效测距距离大约1.4米的左右。

1.4米以内比较精确,示数比较稳定,一般涨落不超过2厘米。

考虑到计数频率和电路传输的问题,可能有计算误差,但预计误差不超过5厘米(1米以上)。

没有用直尺测试,手测:)。

报警电路改为10厘米内报警,工作正常。

分析见上一部分。

【实验总结】为期三天的模拟电子综合实验结束了。

暑期小学期中我们共有三个项目:电子工艺实习、CPLD实验和模电实验。

相对另外两项,模电实验时间很短,只有三天,但我觉得却是最有难度、也是收获最大的。

这次模电实验不同于以往,基本上没有给出什么指导,只有相应几个设计的原理框图,实现全靠我们自己。

而以前的实验中,一般都有比较成型的结果或指导。

这样的话,与以往很不同的是,我们在实验中遇到的问题,都是需要我们自己解决的。

我们在这次实验中选择的是超声波测距电路,这一点尤为突出。

实验前大致已经设计好了相关的电路,连线比较快,实验中的大多数时间都花在电路调试上面。

这次实验,就电路的设计、调试来说,我认为有以下几点尤为值得注意:1.电路的设计是一个多方面的过程,决不停留于原理图中。

我们以前设计电路,基本上设计到原理图就结束了。

以前的电路比较简单,没有什么凸现的问题。

这次电路稍有复杂,主要是有很多高频的部分。

但我在设计的时候,没有考虑布线等问题,在实验现场才开始想了一想,但毕竟比较匆忙,像最后还是有一些搭载高频信号的长线。

2.电路设计的学习也是多方面的。

这次实验的大多数问题,都是如何解决实验中的干扰,这方面书本中是很少的。

现在的抗噪的课程也不会针对我们“面包板实验”。

要掌握这些只有实践。

当然,向有经验的同学和老师学习也是很重要的。

“面包板”实验如此,电路板的设计就更是这样。

3.考虑问题有时不要忽略。

我们在学习模电的时候,像线路阻抗、交叉线干扰等问题是从来不考虑的,但实际实验中确实存在。

这些问题比较简单,解决也很方便,但不考虑到是不能解决的。

4.准备工作的重要性。

我们一般都会默认我们的电阻、电容、芯片、面包板都是好的。

但很容易出问题。

这次实验中,我们就有电容、芯片都有问题,后来的面包板问题更是碰了运气才解决的。

当然,我可以说,反正我会不断动到电路,也一定会发现面包板的问题。

但毕竟是“运气”了一点。

开始的时候,为了加快速度,就只对556等做了一些测试。

恐怕以后应当注意。

总之,实验是完成了。

但更重要的是,是否能够从这次实验中得到什么,能否在以后的学习和设计中注意到。

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