超声波控制系统文献综述
超声波温、湿度控制系统设计

摘要超声波温度、湿度控制系统以超声波雾化器为系统核心器件,将高温度的热水雾化为直径5um左右的水颗粒,从而大大提高热水与空气的接触面积,实现室内空气迅速升温、增湿、净化空气等效果的节能型新型实用设计。
本设计共分雾化控制、温度湿度显示、进出水位控制、加热控制、温度湿度传感器、液位传感器、键盘输入等七大部分,采用AT89S52作为控制器,可实现具有温度、湿度实时显示,无须人工干预温度、湿度,可自动调节,一定范围内任意温度、湿度设定及保持,自动进水、排水等多功能。
系统控制简便快捷,几秒钟即可完成各项功能设定,抗干扰能力强,能源利用效率高,可广泛应用于浴室、厅堂的空气调节,蔬菜和花卉种植等方面,具有十分广阔的市场前景。
关键词:超声波温度湿度控制系统AbstractUltrasonic temperature and humidity control systems to ultrasonic nebulizer device to the system core, high temperature hot water atomized to 5 um in diameter around the water particles,thereby greatly improving water and air contact area and achieve rapid warming up of indoor air, humidifiers,air purification, and other energy-saving effects of new practical design.The design consists of atomization control,temperature and humidity,the water level out of control,heating control,temperature and humidity sensors,liquid level sensor, keyboard input,AT89S52 used as a controller,can be realized with the temperature,humidity real-time display,without manual intervention temperature,humidity,can be adjusted automatically,within a certain range arbitrary temperature,humidity settings, and maintain, automatic water, drainage,and other multi-functional. Simple and efficient system control, a few seconds to complete the function settings, anti-interference capability, high efficiency of energy use, and can be widely used in bathrooms, air-conditioning room of the house,planting vegetables and flowers,a very broad market prospects.Keywords: Ultrasonic sensors Humidity sensors Temperature Measurement Control system目录第1章绪论 ............................................................................................................ - 1 -1.1 主要国家的超声波温度、湿度控制系统的发展状态.................................. - 1 -1.2 加湿器的类型.................................................................................................. - 2 -第2章系统应用及方案论证 .................................................................................... - 3 -2.1 系统概述.......................................................................................................... - 3 -2.2 可行性分析及系统方案论证.......................................................................... - 3 -2.2.1 浴室取暖加电工作原理及优缺点.............................................................. - 3 -2.2.2 加湿器工作原理及优缺点.......................................................................... - 4 -2.2.3 可行性分析及系统方案论证...................................................................... - 5 -第3章系统设计 ........................................................................................................ - 8 -3.1 系统设计要求.................................................................................................. - 8 -3.2 系统框图.......................................................................................................... - 8 -3.3 系统工作原理.................................................................................................. - 9 -第4章系统硬件电路设计 .......................................................................................- 11 -4.1 单片机最小系统.............................................................................................- 11 -4.1.1 CPU .............................................................................................................- 11 -4.1.2 单片机管脚说明........................................................................................ - 13 -4.1.3 时钟振荡器................................................................................................ - 15 -4.1.4 9S52的I/O口 ........................................................................................... - 16 -4.1.5 89S52的复位 ............................................................................................ - 17 -4.2 超声波雾化器................................................................................................ - 19 -4.2.1 电路工作原理............................................................................................ - 20 -4.2.2 超声波雾化器结构和使用方法................................................................ - 22 -4.3 温度测量系统................................................................................................ - 22 -4.3.1 Read ROM(33H) ........................................................................................ - 27 -4.3.2 Convert T(44H) .................................................................................... - 27 -4.3.3 Copy Scratchpad(48H) ......................................................................... - 27 -4.3.4 Write Scratchpad(4EH)......................................................................... - 28 -4.3.5 Match ROM(55H) ................................................................................ - 28 -4.3.6 Read Power Supply(0B4H) .................................................................. - 28 -4.3.7 Recall EEPROM(0B8H)....................................................................... - 29 -4.3.8 Read Scratchpad(0BEH) ............................................................................ - 29 -4.3.9 Skip ROM(0CCH)................................................................................ - 29 -4.3.10 Alarm Search(0ECH).......................................................................... - 29 -4.3.11 earch ROM(0F0H).............................................................................. - 29 -4.4 湿度测量系统................................................................................................ - 30 -4.4.1 湿度传感器................................................................................................ - 30 -4.4.2 A/D转换.................................................................................................... - 32 -4.5 水位控制电路................................................................................................ - 35 -4.6 键盘显示电路................................................................................................ - 37 -4.7 加热电路........................................................................................................ - 38 -4.8 指示部件........................................................................................................ - 39 -4.9 控制部件........................................................................................................ - 40 -4.9.1 高寿命,高可靠性.................................................................................... - 40 -4.9.2 灵敏度高,控制功率小,电磁兼容性好................................................ - 41 -4.9.3 快速转换.................................................................................................... - 41 -4.9.4 电磁干扰小................................................................................................ - 41 -第5章软件结构与部分程序清单 .......................................................................... - 42 -5.1 程序结构分析................................................................................................ - 42 -5.2 主程序流程图................................................................................................ - 43 -5.3 DS18B20程序分析....................................................................................... - 43 -5.4 显示子程序.................................................................................................... - 46 -第6章系统功能测试及产品功能比较 .................................................................. - 47 -6.1 系统布置平面图............................................................................................ - 47 -6.2 系统测试........................................................................................................ - 47 -6.3 本系统与同类产品功能比较........................................................................ - 48 -总结 ........................................................................................................................ - 49 -致谢 ........................................................................................................................ - 50 -参考文献 .................................................................................................................... - 51 -附录一程序清单 .................................................................................................... - 53 -附录二硬件连接图 ................................................................................................ - 60 -第1章 绪 论在当今高速发展的现代社会,超声波温、湿度控制系统能够极大地为人们提供便利,可以将我们的生活变的更加美好。
超声波测距之文献综述

文献综述一、引言伴随着时代的发展我国经济水平的提高,对于先进的技术的需求也越来越多。
超声波测距技术在越来越多的领域发挥着作用。
如今的石油勘测技术、汽车的倒车报警技术、汽车的维修与检测技术、现代植保机械与施药技术、物体识别、海洋测量等等。
由此可见超声波测距的前景还是十分广阔的,这也是选择超声波测距作为我的毕业课题的一个原因。
二、超声波测距原理超声波是超过人类听力范围的一种特殊的波,同样具有声波传输的最基本的物理特性。
超声波测距是一种非接触式的检测方式,与激光测距、红外线测距相比,超声波对外界光线、色彩和电磁场不敏感,对于被测物体处于黑暗、有灰尘、烟雾、电磁干扰大或者有毒等恶劣的环境下有一定的适应能力,同时超声波还具有指向性强,能量消耗缓慢以及在介质中传播距离远等优点。
超声波的工作原理是通过反射来实现的。
通过测量发射超声波和遭遇物体反射回来的反射波的时间间隔t,就可以通过公式计算出超声波发射点和观测点之间的距离S,如图1所示。
公式如下:S = 1/2vt式中v:超声波音速(声速)340m/s t:超声波的时间间隔。
S三、主要设计根据罗兆纬的《超声波测距系统设计》、王占选的《具有温度补偿功能的超声波测距系统设计》文章中所采取的系统整体结构设计,结合实际我的系统由为四部分组成,如图1所示。
分别是:数码管显示模块、TMS320F28027DSP芯片、超声波传感器模块、温度传感器模块。
TMS320F28027芯片用作控制单元,超声波传感器HC- SR04 用于超声波的发送以及回波信号的接收,温度传感器DS18B20 用于对外界环境温度的采集,数码管用于对目标与障碍物的距离进行显示。
1.超声波传感器模块王占选的《具有温度补偿功能的超声波测距系统设计》文章中超声波传感器HC - SR04 集超声波的发送和接收功能于一体,可以非常方便地提供 5 ~400 cm范围的非接触式距离感测功能。
引脚由上而下依次为电源引脚、超声波发送的触发引脚、回波信号的响应引脚以及接地引脚。
超声波测距系统(论文设计)正文、结论、参考文献等

1 绪论1.1 超声波技术的广泛应用超声的研究和发展,与媒质中超声的产生和接收的研究密切相关。
1883年Galton 首次制成超声气哨,其原理是将压缩气体经过狭缝喷嘴形成气流,吹动圆形刀口振动形成共振腔,从而产生超声。
此后又出现了各种形式的汽笛和液哨等机械型超声换能器。
由于这类换能器成本低,所以经过不断改进,至今仍广泛地用于超声处理技术中。
20世纪初,电子学的发展使人们能利用某些材料的压电效应和磁致伸缩效应制成各种机电换能器。
1917年,法国物理学家Paul Langevin用天然压电石英制成了夹心式超声换能器,并成功地应用于水下探测潜艇。
随着军事和国民经济各部门中超声应用的不断发展,又出现更大超声功率的磁致伸缩换能器,以及各种不同用途的电动型、电磁力型、静电型等多种超声换能器。
材料科学的发展,使得应用广泛的压电换能器也由天然压电晶体发展到机电耦合系数高、价格低廉、性能良好的压电瓷、人工压电单晶、压电半导体以及塑料压电薄膜(PVDF)[1]等。
产生和检测超声波的频率,也由几十千赫提高到上千兆赫。
产生和接收的波型也由单纯的纵波扩大为横波、扭转波、弯曲波、表面波等。
如频率为几十兆赫到上千兆赫的微型表面波都己成功地用于雷达、电子通信和成像技术等方面。
利用超声波作为定位技术是蝙蝠等一些无目视能力的生物作为防御及捕捉猎物生存的手段,也就是由生物体发射不被人们听到的超声波(20kHz以上的机械波),借助空气媒质传播由被待捕捉的猎物或障碍物反射回来的时间间隔长短与被反射的超声波的强弱判断猎物性质或障碍位置的方法。
由于超声波的速度相对于光速要小的多,其传播时间就比较容易检测,并且易于定向发射,方向性好,强度好控制,因而人类采用仿真技能利用超声波测距。
超声波测距是一种利用声波特性、电子计数、光电开关相结合来实现非接触式距离测量的方法。
它在很多距离探测应用中有很重要的用途,包括非损害测量、过程检测、机器人检测和定位、以及流体液面高度测量[2]等。
超声波检测的文献综述

超声波检测的文献综述第一篇:超声波检测的文献综述文献综述—基于超声波的包覆层固化深度的检测方法一、本课题的研究背景及意义对材料表面保护、装饰形成的覆盖层,如涂层、镀层、敷层、贴层、化学式成膜等,统称为包覆层[1]。
实际上,材料表面的包覆层厚度对产品的使用性能和使用寿命影响极大,因而,包覆层厚度的检测对所有表面技术要求较高的产品都是必须的。
由于众多包覆层的厚度范围很大,从纳米尺度的气象沉积、离子注入层到毫米级的热喷涂层、堆焊层、渗碳层等,故不同厚度的测量也有许多不同的方法,这些方法均是利用不同的原理测出不同尺度范围的表面包覆层的厚度[3]。
包覆层厚度的测量,根据被测包覆层是否损坏可分为有损测厚和无损测厚两大类。
有损测厚主要有:阳极溶解库仑法、光学法、化学溶解法、轮廓法等;无损测厚有:磁性法、涡流法、射线法、电容法、超声波法、光学法等[3]。
这些方法各有其特点、适用性及局限性,在实际测量时,我们应考虑到包覆层厚度、零件形状与尺寸、覆层成分和测量环境等多种因素,选择适合的测量方法才能获取最可靠的结果。
现代无损检测的定义是:在不损坏试件的前提下,以物理或化学方法为手段,借助先进的技术和设备器材,对试件的内部及表面的结构,性质,状态进行检查和测试的方法,而超声波检测作为无损检测的方法之一,最早开始于1930年,是利用进入被检材料的超声波对材料表面或内部缺陷进行检测,而利用超声波进行材料包覆层厚度的测量也是常规超声波检测的一个重要方面[5]。
超声波被用于无损检测,主要是因为有以下几个特性:①超声波的波束能集中在特定的方向上,在介质中沿直线传播,具有良好的指向性;②超声波在介质中传播过程中,会发生衰减和散射;③超声波在异种介质的界面上将产生反射、折射和波型转换,可以获得从缺陷界面反射回来的反射波,从而达到探测缺陷的目的;④超声波的能量比声波大得多,对各种材料的穿透性较强;⑤超声波在固体中的传输损失很小,探测深度大。
文献综述,超声电机原理与未来

超声电机原理及未来发展摘要超声电机起源于上世纪八十年代,前后经历了数十年的发展。
具有力矩/质量比大,结构紧凑,低速大扭矩,响应快,电磁兼容性和控制性能好等突出优点;并已各个领域得到广泛的应用。
超声电机理论、方法、制作、应用、研究都取得丰富的成果。
其原理是利用压电材料的逆压电效应使得驻波叠加形成行波实现能量转换,最终通过定转子之间摩擦实现转子运转。
其使用的压电材料为压电陶瓷,压电材料和摩擦材料均应达到一定的要求。
目前超声电机还存在一定缺陷亟待完善,但未来超声电机其必将向各个领域发展,并得到广泛应用。
关键词:超声电机经历逆压电效应振动驻波行波压电材料缺陷发展AbstractUltrasonic motor originated in the eighty's of the last century, and has experienced decades of development. With torque / mass ratio, compact structure, high torque at low speed, quick response, outstanding advantages of electromagnetic compatibility and good control performance; widely used in various fields . Theory, method, ultrasonic motor manufacture, application, research have seen abundant achievements. Its principle is to use the inverse piezoelectric effect of piezoelectric material which can engender standing wave superimposition ,thus producing traveling wave, then the friction between the stator and rotor cause the rotor to move,realizing the energy conversion. The use of piezoelectric materials for the piezoelectric ceramics, piezoelectric material and friction materials shall meet certain requirements. The ultrasonic motor also has some defects to be improved, but the future for ultrasonic motor is bound to be the development in all fields, and extremely wide use.Key words:Ultrasonic motor Experience Inverse piezoelectric effect Vibration Standing wave Traveling wave Piezoelectric materialDefect development目录引言 (5)1、超声电机的发展与当今的应用 (6)2、超声电机工作原理 (8)2.1逆压电效应 (8)2.2椭圆运动 (9)2.3行波产生与转子运动的形成 (10)3、超声电机压电材料和摩擦材料 (12)3.1压电材料概述 (12)3.2超声电机用压电材料 (12)3.3所用压电材料的性能 (12)3.4摩擦材料 (13)4、超声电机的未来 (13)4.1超声电机未来的应用 (13)4.2超声电机未来亟待完善之处 (13)结语 (14)参考文献 (14)引言超声电机起于上世纪八十年代,具有力矩/质量比大,结构紧凑,低速大扭矩,响应快,电磁兼容性和控制性能好等突出优点;并已在机器人、精密仪器仪表、医疗器械、航空航天及新型武器装备等领域得到广泛的应用。
超声波控制系统文献综述

单位代码01学号____分类号TN7 ___密级___ _____文献综述基于超声波通信的多路控制系统院(系)名称专业名称学生姓名指导教师20年月日黄河科技学院毕业设计(文献综述)第1页基于超声波通信的多路控制系统摘要随着电子、通信技术的不断发展,对于系统以及电器机械的控制经历了由有线到无线的,由人工到智能的飞跃式发展。
特别是无线控制技术的出现和发展,大大方便了人们的生活和生产活动。
本文介绍的基于超声波控制系统是基于超声波发射和接受电路、编码译码电路等,实现数据的发射和传输,从而最终实现对多路系统的控制。
本设计采用了T∕R40-16作为超声波传感器,PT2262∕2272作为编码译码芯片,这些核心元器件功耗低,性能稳定,价格低廉,而且信号传输采用的超声波通信具有具有定向性好、能量集中、传输过程中衰减较小、抗干扰能力较强等优点,从而使本设计结构简单、性能稳定、安全性高、价格低廉等优点,相信会有很好的应用前景。
关键词:超声波发射接收,PT2262编码,2272译码,T∕R40-16超声波传感器黄河科技学院毕业设计(文献综述)第2页引言人类对系统的控制经历了从无到有、从简单到复杂的过程,同时由于新型大规模遥控集成电路的不断出现,使无线控制技术有了日新月异的发展,其智能化的程度越来越高,甚至可以完全由计算机操控,由计算机发送指令,实现无线远程控制,像导弹火箭卫星等的发射、控制,生活中同样需要无线控制系统,无线控制系统大大方便丰富了人们的生活,像电视的遥控板,遥控玩具等,同时也可以使人们远离一些危险场所,对一些可能危害人类健康、安全的机械等实现无线控制。
本文将介绍一种比较简单的超声波通信的多路控制系统,这种控制系统结构简单、价格低廉,可用于生产控制,实时监测和事实报警灯方面。
1 超声波控制系统的组成概述超声波控制系统主要由发射系统和接收系统2大部分组成。
超声波控制系统的工作原理是首先通过输入所需控制电路的位号,同时启动编码电路产生带有地址编码信息和开关状态信息的编码脉冲信号,再通过超声波电发射电路将该信号发射出去。
超声波测距-文献综述

超声测距系统设计综述朱丽 45摘要:超声测距技术在工业现场、车辆导航、水声工程等领域都具有广泛的应用价值,目前已应用于物位测量、机器人自动导航以及空气中与水下的目标探测、识别、定位等场合。
因此,深入研究超声的测距理论和方法具有重要的实践意义。
系统介绍了硬件和软件两个方面。
在硬件方面,围绕单片机展开,设计了具有通信、预处理等接口的硬件电路,完成对回波数据的采集、处理、上传等功能,并利用单片机片内的温度传感器采集环境温度,对声速做出修正;在软件方面,利用Matlab 仿真工具构造发射信号和回波数据对互相关时延估计法、伪随机码扩频测距和LMS 自适应时延估计算法进行仿真,分析了仿真结果和上述算法的优缺点,最后选定互相关时延估计法为超声测距处理算法。
关键词:超声波;测距仪;单片机;估计法正文1.前言超声测距指的是利用超声波的反射特性进行距离测量,在车辆自动导航、机器入的定位和对象识别、海洋水声以及工业距离的测量方面具有重要意义。
常见的测距原理和方法主要有脉冲回波法和相位差法两种。
相位差法与脉冲回波法的不同体现在对回波的处理方式上,由超声波换能器接收端获得调制声波的回波,经放大电路转换后,得到与放大的相位完全相同的电信号,此电信号放大后与光源的驱动电压相比较,测得两个正弦电压的相位差,根据所测相位差就可算得所测距离。
由于采用的是相位比较,使得测距精确度大大提高,但这种方法本身存在明显的缺陷。
由于相位测量存在以2n为周期的多值解,从而容易造成解的不确定性。
为了消除多解,常常需要引入包络检测和采用发射多种不同频率波的方式减小不确定度,这就使得该方法的实现复杂化。
2.系统方案比较与选择2.1利用分立模块的超声波测距仪系统包括超声波测距模组、LED数码显示模组、驱动模组控制模组及电源五部分。
超声波测距模块主要由发射部分和接收部分组成,超声波的发射受主控制器控制(如图1所示);超声波换能器谐振在40KHz的频率,模块上带有40KHz方波产生电路。
文献综述模板

基于温度补偿的超声波测距系统的设计文献综述1. 课题的提出现代的社会计算机技术、自动化技术和工业机器人不断发展,测距方式因场合的不同,要求精度的不同正发生巨大的变化]1[。
例如在自动化装配、检测、分类、加工与运输等过程中,要对随意放置的工件进行作业,这就必须对工件的位置、形状、姿势、种类自动地进行判别,尤其在在工件运输过程中进行识别,则问题更为复杂与困难。
目前,非接触式测距仪常采用超声波、激光和雷达。
但激光和雷达测距仪造价偏高,不利于广泛的普及应用,在某些应用领域有其局限性。
超声波测距仪造价相对较低,在一定场合可以替代激光仪,节省成本,因此用途广泛。
超声波方法明显突出的优点:1.超声波的传播速度仅为光波的百万分之一,并且指向性强,能量消耗缓慢,因此可以直接测量较近目标的距离]2[;2.超声波对色彩、光照度不敏感,可适用于识别透明、半透明及漫反射差的物体 (如玻璃、抛光体);3.超声波对外界光线和电磁场不敏感,可用于黑暗、有灰尘或烟雾、电磁干扰强、有毒等恶劣环境中;4.超声波传感器结构简单、体积小、费用低、信息处理简单可靠,易于小型化与集成化,并且可以进行实时控制]3[;因此,超声波方法作为非接触检测和识别的手段,已越来越引起人们的重视。
在机器人避障、导航系统、机械加工自动化装配及检测、自动测距、无损检测、超声定位、汽车倒车、水库液位测量等方面已经有了广泛的应用]4[。
2.超声波测试仪概况及发展前景超声检测主要是利用超声波作为载体,即通过超声在媒质中的传播、散射、吸收、波形转换等,提取反映媒质本身特性或内部结构的信息,达到检测媒质性质、物体形状或几何尺寸、内部缺陷或结构的目的。
我国无损检测技术是从无到有,从低级阶段逐渐发展到应用普及的现阶段水平。
超声波检测仪器的研制生产,也大致按此规律发展变化。
五十年代,我国开始从国外引进超声波仪器,多是笨重的电子管式仪器。
如英国的UCT-2超声波检测仪,重达24Kg,各单位积极开展试验研究工作,在一些工程检测中取得了较好的效果。
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单位代码01学号____分类号TN7 ___密级___ _____文献综述基于超声波通信的多路控制系统院(系)名称专业名称学生姓名指导教师20年月日黄河科技学院毕业设计(文献综述)第1页基于超声波通信的多路控制系统摘要随着电子、通信技术的不断发展,对于系统以及电器机械的控制经历了由有线到无线的,由人工到智能的飞跃式发展。
特别是无线控制技术的出现和发展,大大方便了人们的生活和生产活动。
本文介绍的基于超声波控制系统是基于超声波发射和接受电路、编码译码电路等,实现数据的发射和传输,从而最终实现对多路系统的控制。
本设计采用了T∕R40-16作为超声波传感器,PT2262∕2272作为编码译码芯片,这些核心元器件功耗低,性能稳定,价格低廉,而且信号传输采用的超声波通信具有具有定向性好、能量集中、传输过程中衰减较小、抗干扰能力较强等优点,从而使本设计结构简单、性能稳定、安全性高、价格低廉等优点,相信会有很好的应用前景。
关键词:超声波发射接收,PT2262编码,2272译码,T∕R40-16超声波传感器黄河科技学院毕业设计(文献综述)第2页引言人类对系统的控制经历了从无到有、从简单到复杂的过程,同时由于新型大规模遥控集成电路的不断出现,使无线控制技术有了日新月异的发展,其智能化的程度越来越高,甚至可以完全由计算机操控,由计算机发送指令,实现无线远程控制,像导弹火箭卫星等的发射、控制,生活中同样需要无线控制系统,无线控制系统大大方便丰富了人们的生活,像电视的遥控板,遥控玩具等,同时也可以使人们远离一些危险场所,对一些可能危害人类健康、安全的机械等实现无线控制。
本文将介绍一种比较简单的超声波通信的多路控制系统,这种控制系统结构简单、价格低廉,可用于生产控制,实时监测和事实报警灯方面。
1 超声波控制系统的组成概述超声波控制系统主要由发射系统和接收系统2大部分组成。
超声波控制系统的工作原理是首先通过输入所需控制电路的位号,同时启动编码电路产生带有地址编码信息和开关状态信息的编码脉冲信号,再通过超声波电发射电路将该信号发射出去。
而超声波电接收电路将接收到的脉冲编码信号通过解码电路进行编码地址确认,确认是否为本系统的地址,如果是,则解码电路产生相应的输出信号控制开关电路动作,如果不是,则解码电路布解码,开关电路无任何动作。
2 超声波控制系统的具体组成超声波控制系统具体的可以分成四部分:电源电路,无线收发电路,编码电路及其发送电路,译码电路及其接受电路,控制开关物品暂由LED灯代替。
2.1 电源电路电源电路相对简单,这里要求设计的电源输出为+12V,输出最大电流为1A,电源电路主要有变压器,整流滤波器,稳压器等组成,相对比较简单,这里就不再多述。
黄河科技学院毕业设计(文献综述)第3页2.2 PT2262-2272的介绍在介绍电路以前,先介绍一下本设计用到的芯片PT2262、2272。
PT2262 是中国台湾普成公司生产的一种CMOS工艺制造的低功耗低价位通用编译码电路,由于其外围电路简单,使用方便,主要应用于遥控装置,适用于家庭及汽车安全系统,车库遥控开关门,风扇,电动玩具遥控,以及一些工业设备的遥控等。
该编译码器的主要特点是:采用高性能CMOS工艺制造,功耗极低,有很宽的工作电压范围,对高噪声不敏感,工作温度范围宽等。
PT2262/PT2272 最多可有12 位(A0-A11)三态地址端管脚(悬空,接高电平,接低电平),任意组合可提供531441 地址码,PT2262 最多可有6 位(D0-D5)数据端管脚,设定的地址码和数据码从17 脚串行输出,可用于无线遥控发射电路。
编码芯片PT2262 发出的编码信号由:地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字,解码芯片PT2272 接收到信号后,其地址码经过两次比较核对后,VT 脚才输出高电平,与此同时相应的数据脚也输出高电平。
引脚如图2.1所示。
图2.1PT2262-2272引脚图PT2262的A0~A5为地址输入端,可编制成3种状态(“1”,“0”和开路)。
A6/DS――A1l/D0为地址或数据输入端,取决于接收端的译码器。
既可作为地址,又可作为数据输入。
作为地址输入时,可编成“1”、“0”和开路3种状态;作为数据输入时,可编成“1”和“0”两种状态。
最大编码容量为53 141种。
TE端为发射使能端,低电平有效。
OSC1,OSC2外接振荡电阻器,决定电路时钟频率。
DOUT 为数据输出端。
由各地址、数据的不同状态而决定的各位编码由此脚串行输出。
DOUT端输出的数据信号调制在38 kHz载波上。
要使载波频率为38 kHz,则应黄河科技学院毕业设计(文献综述)第4页选择振荡电阻(430 470 Q)使振荡频率为载波频率的2倍(即76 kHz)。
VDD,VSS 为电源正负输入端。
PT2272的AO~A5(1~6),A8/D0 A11/D3(7、8、1O~13)端口与PT2262含义相同。
DIN(14):数据输入引脚。
VT(17):有效传输引脚,高电平有效。
当PT2272接收到有效编码波形信号时,VT变为高电平。
OSC1、OSC2(16、15):振荡器引脚。
VCC(18):电源正极。
VSS(9):电源负极。
PT2272的数据输出有“暂存”和“锁存”两种,“暂存”是当输入端信号消失时,PT2272对应的数据位输出变成低电平;“锁存”是当输入端信号消失时,PT2272的数据位输出保持原有状态,直到接收到地址码相同时新的输入。
PT2272的数据输出有4、6位之分,以后缀来区分:M代表“暂存”,L代表“锁存”。
例如PT2272L4表示数据位输出4位,锁存输出。
当编码电路PT2262将数据连同地址码由17脚串行发送,经过双线传输到解码器PT2272的14脚数据输入端。
解码器的地址A0~A7与编码器的地址A0~A7相同时,解码器将接收发送来的数据,并行呈现在数据输出端DO~D3端锁存,同时在VT端输出一个脉冲信号。
2.3 超声波及超声波传感器介绍科学家根据蝙蝠避开障碍物的原理发现了超声波,并利用它做成了声纳,起到了海底探测远方物体的作用。
超声波是由机械振动产生的,可在不同介质中以不同的速度传播,具有定向性好、能量集中、传输过程中衰减较小、反射能力较强等优点。
由于超声波指向性强,能量消耗缓慢,在介质中传播的距离较远,因而超声波经常用于距离的测量,如测距仪和物体位置测量仪等都可以通过超声波来实现。
利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制,并且在测量精度方面也能达到工业实用的要求。
超声波传感器可广泛应用于非接触式检测方法,它不受光线和电磁场、被测物颜色等影响,对恶劣的工作环境具有一定的适应能力,因此在水文液位测量、车辆自动导航、物体识别等领域有着广泛的应用。
以超声波作为信息传输手段,必须产生超声波和接收超声波。
完成这种功能的装置就是超声波传感器,习惯上称为超声换能器,或者超声探头。
如果采用成黄河科技学院毕业设计(文献综述)第5页品发射、接收(组件)模块来设计产品,则整个电路的设计和制作将更为方便可靠,可达到事半功倍。
这里采用的是超声波发射传感器T40-16。
超声波传感器主要材料有压电晶体(电致伸缩)及镍铁铝合金(磁致伸缩)两类。
电致伸缩的材料有锆钛酸铅(PZT)等。
压电晶体组成的超声波传感器是一种可逆传感器,它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波,同时它接收到超声波时,也能转变成电信号,所以它可以分成发送器或接收器。
超声波传感器包括三个部分:超声换能器、处理单元和输出级。
T40系列超声波传感器是利用压电效应工作的传感器,通常我们又称之为换能器。
此类传感器最适用于防盗报警和遥控使用。
2.3 超声波发射接收电路无线通信技术主要包括超声波通信技术、蓝牙(Bluetooth)通信技术、WiFi 通信技术和红外通信技术以及其它无线射频通信技术等。
其中,超声波通信是一种十分成熟的通信技术,广泛应用于遥控中,具有功耗低、信息传输稳定、信息安全性高、连接方便、简单易用等优点,并且可以在多场合使用,如家电产品,工业控制等领域。
本设计就是采用的超声波通信技术。
发射机一般由指令键(或操作杆)、指令编码系统、调制电路、驱动电路、发射电路等几部分组成。
当按下指令键或推动操作杆时,指令编码电路产生所需的指令编码信号,指令编码信号对载体进行调制,再由驱动电路进行功率放大后由发射电路向外发射经调制定指令编码信号。
接收电路一般由接收电路、放大电路、译码电路、执行电路(机构)等几部分组成。
接收电路将发射器发出的已调制的编码指令信号接收下来,并进行放大后送解调电路,解调电路将已调制的指令编码信号解调出来,即还原为编码信号。
指令译码器将编码指令信号进行译码,最后由驱动电路来驱动执行电路实现各种指令的操作控制(机构)。
2.4 编码译码电路本设计编码使用PT2262芯片,译码使用PT2272芯片。
编码芯片PT2262发出的编码信号由:地址码、数据码、同步码组成一个完整的码字,解码芯片PT2272黄河科技学院毕业设计(文献综述)第6页接收到信号后,其地址码经过两次比较核对后,VT脚才输出高电平,与此同时相应的数据脚也输出高电平如果发送端一直按住按键,编码芯片也会连续发射。
当发射机没有按键按下时,PT2262不接通电源,其17脚为低电平,所以315MHz 的高频发射电路不工作,当有按键按下时,PT2262得电工作,其第17脚输出经调制的串行数据信号,当17脚为高电平期间40KHz的高频发射电路起振并发射等幅高频信号,当17脚为低平期间40KHz的高频发射电路停止振荡,所以高频发射电路完全收控于PT2262的17脚输出的数字信号,从而对高频电路完成幅度键控(ASK调制)相当于调制度为100%的调幅。
2.5 系统的程序设计系统正常工作时,需要给各个地址为编一个地址码,同时编一套指令系统小程序来实现自己的预定功能,比如开关的闭合,LED灯的亮灭,这里先不多述。
黄河科技学院毕业设计(文献综述)第7页结论本文研制的基于超声波通信的多路控制系统,具有以下主要特点:⑴采用超声波无线控制,免除了信号控制线布线的麻烦。
⑵控制距离较远,可以远离系统开关操作现场。
结构简单,成本低廉,安装维护简单。
⑶该方案结构简单,功能比较完全。
随着市售的各种芯片价格的不断降低,超声波控器设计的成本也会越来越低。
时至今日,超声波得到了越来越广泛的应用。
超声波可在不同介质中以不同的速度传播,具有定向性好、能量集中、传输过程中衰减较小、反射能力较强等优点。
利用超声波通信传输数据信号,抗干扰能力强、结构简单、性能稳定、安全性高。
本设计就是基于超声波通信传递数据信息,再通过编译码电路及其他功能电路,最终实现对多路系统的控制,相信本设计会有良好的应用前景。