自动化专业课程设计
专升本自动化课程设计
专升本自动化课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能理解自动化专业的基本理论知识，掌握自动化系统的组成、工作原理及其应用。
2. 学生能掌握自动控制系统的数学模型、传递函数、稳定性分析等相关知识。
3. 学生能了解自动化领域的前沿技术和发展趋势。
技能目标：1. 学生具备分析自动控制系统的能力，能运用所学知识解决实际问题。
2. 学生能运用自动化软件进行系统仿真、调试和优化。
3. 学生具备一定的自动化设备操作、维护和故障排除能力。
情感态度价值观目标：1. 学生培养对自动化专业的热爱，增强专业认同感。
2. 学生树立科技创新意识，关注自动化领域的发展。
3. 学生具备良好的团队协作精神，提高沟通与交流能力。
课程性质：本课程为专升本自动化专业核心课程，旨在帮助学生建立扎实的自动化理论基础，提高实践操作能力。
学生特点：学生具有一定的自动化基础知识，但对深入的理论知识掌握不足，需要系统性地学习和实践。
教学要求：结合课程性质和学生特点，注重理论与实践相结合，强化学生的动手能力和创新能力，培养具备实际操作能力的自动化专业人才。
通过分解课程目标，为后续教学设计和评估提供明确方向。
二、教学内容1. 自动化系统概述：介绍自动化系统的基本概念、发展历程、应用领域及发展趋势。
教材章节：第一章 自动化系统概述2. 自动控制理论基础：讲解自动控制系统的数学模型、传递函数、稳定性分析等基本理论。
教材章节：第二章 自动控制理论基础3. 自动控制系统：分析自动控制系统的类型、性能指标、设计方法及其在实际工程中的应用。
教材章节：第三章 自动控制系统4. 自动化设备与器件：介绍常用自动化设备、执行器、传感器等器件的原理、特性及应用。
教材章节：第四章 自动化设备与器件5. 自动化软件与应用：讲解自动化软件（如PLC、SCADA等）的原理、功能、编程及应用。
教材章节：第五章 自动化软件与应用6. 自动控制系统实践：通过实际案例分析，开展自动化系统的仿真、调试、优化等实践活动。
大学自动化课程设计
大学自动化课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解自动化领域的基本概念，掌握自动化系统的工作原理和关键组成部分；2. 掌握自动控制理论的基本知识，包括控制系统的数学模型、稳定性分析、性能指标等；3. 了解自动化技术在工业、农业、医疗等领域的应用案例，认识自动化技术对社会发展的贡献。
技能目标：1. 能够运用控制理论知识分析自动化系统的性能，并进行简单的控制系统设计；2. 学会使用自动化软件和工具，进行仿真实验，验证控制策略的有效性；3. 培养团队协作能力，通过项目实践，解决实际问题，提高动手操作和创新能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化技术的兴趣，激发其探索精神和创新意识；2. 增强学生对自动化技术在国家战略和社会发展中的重要性的认识，提高社会责任感和使命感；3. 培养学生严谨、务实的科学态度，养成主动学习、积极思考的习惯。
课程性质：本课程为大学自动化专业核心课程，旨在使学生掌握自动化领域的基本理论和实践技能。
学生特点：学生具备一定的数学、物理和计算机基础，对自动化技术有一定了解，但对实际应用和深入理论探讨尚需加强。
教学要求：结合理论教学与实践操作，注重培养学生的实际操作能力、创新能力和团队合作精神，提高学生的综合素质。
通过课程学习，使学生达到上述具体的学习成果。
二、教学内容本课程教学内容主要包括以下几部分：1. 自动化基本概念：介绍自动化技术的起源、发展及应用领域，使学生了解自动化技术的基本框架。
2. 自动控制理论：- 控制系统数学模型：讲解线性连续系统的数学描述方法，如微分方程、传递函数等；- 稳定性和性能分析：探讨控制系统的稳定性、快速性、平稳性等性能指标；- 控制器设计：介绍PID控制器、状态反馈控制器等常见控制器的设计方法。
3. 自动化软件与应用：- 软件工具介绍：学习MATLAB/Simulink、PLC编程软件等自动化工具的使用；- 仿真实验：利用自动化软件进行控制系统仿真，分析实验结果。
自动化专业课教案模板范文
课程名称：自动化控制系统授课对象：工程技术类本科生授课时间： 2课时教学目标：1. 知识目标：使学生掌握自动化控制系统的基本概念、原理、组成和分类。
2. 能力目标：培养学生分析和设计简单自动化控制系统的能力。
3. 素质目标：培养学生的团队协作精神和创新意识。
教学重点：1. 自动化控制系统的基本概念和原理。
2. 常见自动化控制系统的组成和分类。
3. 简单自动化控制系统的设计方法。
教学难点：1. 复杂自动化控制系统的分析。
2. 自动化控制系统的优化设计。
教学过程：第一课时一、导入新课1. 通过提问，引导学生回顾上一节课所学内容，为新课做好铺垫。
2. 介绍自动化控制系统的应用领域，激发学生的学习兴趣。
二、讲授新课1. 自动化控制系统的基本概念和原理- 解释自动化控制系统的定义和作用。
- 阐述自动化控制系统的基本原理，如反馈控制、前馈控制等。
2. 自动化控制系统的组成和分类- 介绍自动化控制系统的基本组成，如传感器、执行器、控制器等。
- 分类自动化控制系统，如模拟控制系统、数字控制系统、混合控制系统等。
三、课堂练习1. 针对讲授内容，布置一些课堂练习题，让学生巩固所学知识。
2. 教师巡回指导，解答学生疑问。
四、总结1. 对本节课所学内容进行总结，强调重点和难点。
2. 布置课后作业，让学生进一步巩固所学知识。
第二课时一、复习导入1. 复习上一节课所学内容，检查学生对知识的掌握情况。
2. 引导学生思考自动化控制系统的设计方法。
二、讲授新课1. 自动化控制系统的设计方法- 介绍自动化控制系统的设计流程，如需求分析、系统设计、调试等。
- 阐述自动化控制系统的设计方法，如PID控制、模糊控制等。
三、案例分析1. 选择一个典型的自动化控制系统案例，分析其设计过程和原理。
2. 通过案例分析，帮助学生理解自动化控制系统的设计方法。
四、课堂讨论1. 将学生分成小组，讨论如何设计一个简单的自动化控制系统。
2. 各小组汇报讨论成果，教师进行点评和总结。
09级自动化课程设计
09级自动化课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解自动化领域的基本概念，掌握自动控制系统的组成、分类及工作原理。
2. 掌握自动化控制系统中常见数学模型的建立方法，了解其物理意义。
3. 学会分析自动化控制系统的性能，了解稳定性、快速性、精确性等评价指标。
技能目标：1. 能够运用所学知识，针对具体自动化控制问题进行数学建模。
2. 能够运用自动控制理论，分析系统性能，并提出改进措施。
3. 能够熟练运用自动化工具软件，完成控制系统的仿真与优化。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化技术的兴趣，激发学生学习热情，提高自主学习能力。
2. 培养学生的团队合作精神，增强沟通与协作能力。
3. 增强学生的工程意识，培养严谨的科学态度和良好的职业道德。
课程性质：本课程为专业核心课程，旨在培养学生掌握自动化领域的基本知识和技能，为后续专业课程学习及实际工程应用打下基础。
学生特点：09级学生已具备一定的理论基础，具有较强的求知欲和自主学习能力，但实践经验相对不足。
教学要求：结合学生特点，注重理论与实践相结合，通过案例教学、实验操作等手段，提高学生的实际操作能力和问题解决能力。
将课程目标分解为具体的学习成果，便于教学设计和评估。
二、教学内容1. 自动控制原理：包括自动控制系统的基本概念、控制系统数学模型的建立、传递函数的求解、系统稳定性分析等。
教材章节：第一章 自动控制原理内容安排：2学时2. 自动控制系统设计：介绍控制系统设计的基本方法，包括系统建模、控制器设计、系统仿真等。
教材章节：第二章 自动控制系统设计内容安排：4学时3. 自动控制算法：学习PID控制、模糊控制、自适应控制等常见控制算法。
教材章节：第三章 自动控制算法内容安排：6学时4. 自动控制系统性能分析：分析控制系统性能评价指标，如稳定性、快速性、精确性等。
教材章节：第四章 自动控制系统性能分析内容安排：4学时5. 自动化工具软件应用：学习自动化工具软件（如MATLAB、Simulink等）在控制系统仿真与优化中的应用。
自动化专业实验课程设计
自动化专业实验课程设计一、课程设计的意义自动化技术在现代制造业中应用日益广泛，自动化专业的学生需要具备扎实的理论基础和实践经验。
本门实验课程旨在通过实际操作和探索，培养学生严谨的科学态度和创新精神，提高他们的实践能力和解决问题的能力。
二、课程设计内容1. 课程设计目标•理解自动化技术的基本原理和发展历程•熟悉自动化系统的基本组成和结构•掌握PLC编程和控制器配合的基本操作•认识和应用工业控制网络2. 课程设计任务任务1：自动灯光控制系统•要求：设计一个基于PLC的自动灯光控制系统。
•内容：使用SIMATIC S7-200智能控制器，实现光敏电阻控制灯光开关，并设置时间段控制，实现自动控制灯光的开关。
•考核：掌握PLC编程和控制器配合的基本操作。
任务2：自动化流水线控制系统•要求：设计一个基于微型控制器的自动化流水线控制系统。
•内容：使用STM32F103C8T6微型控制器，控制流水线上的电机、传感器、液晶屏等。
实现物品传送、检测、分类、计数等功能。
•考核：理解自动化技术的基本原理和发展历程，熟悉自动化系统的基本组成和结构。
任务3：工业控制网络实验•要求：在TSN网络环境下模拟数据的实时传输。
•内容：使用OMNeT++网络仿真工具，搭建一个时间敏感网络（Time-Sensitive Networking, TSN）模型，实现数据的实时传输和控制。
•考核：认识和应用工业控制网络。
三、课程实验要求1. 实验设计根据实验要求，设计实验方案，明确每个任务的具体要求和步骤。
2. 实验环境建立实验环境，包括硬件平台和软件工具。
硬件设备包括PLC控制器、STM32F103C8T6开发板、传感器、电机等。
软件工具包括SIMATIC Manager、Keil uVision等。
3. 实验操作根据实验方案，操作硬件设备和软件工具，完成实验任务，并记录实验数据。
4. 实验报告根据实验数据，撰写实验报告，包括实验目的、实验流程、实验结果等内容。
自动化系统课程设计
自动化系统课程设计一、课程目标知识目标：1. 理解自动化系统的基本概念、原理和应用领域；2. 掌握自动化系统中的关键组成部分，如传感器、执行器、控制器等；3. 了解自动化系统在不同行业中的应用案例，如工业自动化、智能家居等；4. 掌握自动化系统设计的基本流程和方法。
技能目标：1. 能够运用所学知识分析和解决简单的自动化系统问题；2. 培养实际操作能力，完成简单的自动化系统搭建和调试；3. 学会使用相关软件工具进行自动化系统的仿真和设计；4. 提高团队协作能力和沟通表达能力，能在小组项目中发挥积极作用。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化技术的兴趣，激发创新意识和探索精神；2. 培养学生关注自动化技术在现实生活中的应用，提高社会责任感和使命感；3. 培养学生严谨的科学态度和良好的学习习惯，树立正确的价值观；4. 引导学生认识到自动化技术对社会发展的积极影响，树立正确的科技观。
本课程针对高年级学生，结合学科特点和教学要求，将课程目标分解为具体的学习成果。
通过本课程的学习，使学生能够掌握自动化系统的基础知识和设计方法，培养实际操作能力，提高团队协作和沟通能力，同时培养对自动化技术的兴趣和责任感。
为实现课程目标，后续教学设计和评估将注重理论与实践相结合，注重培养学生的实践能力和创新精神。
二、教学内容1. 自动化系统基本概念与原理- 自动化系统的定义、分类及发展历程；- 自动化系统的工作原理和关键技术。
2. 自动化系统关键组成部分- 传感器的原理、分类和应用；- 执行器的原理、分类和应用；- 控制器的原理、分类和应用。
3. 自动化系统应用案例分析- 工业自动化系统案例及分析；- 智能家居系统案例及分析；- 其他行业自动化应用案例及分析。
4. 自动化系统设计流程与方法- 自动化系统设计的基本流程；- 系统建模、仿真与优化方法；- 控制策略的选择与应用。
5. 实践操作与项目制作- 简单自动化系统的搭建与调试；- 相关软件工具的使用；- 小组项目实践与成果展示。
关于自动化的课程设计
关于自动化的课程设计一、课程目标知识目标：1. 让学生理解自动化的基本概念，掌握自动化技术的应用领域。
2. 使学生了解自动化系统的组成，掌握其工作原理。
3. 帮助学生掌握自动化技术在生活中的实际案例，提高对技术发展的认识。
技能目标：1. 培养学生运用自动化知识解决实际问题的能力。
2. 提高学生团队协作、动手实践的能力，通过小组讨论和实践操作，设计简单的自动化系统。
3. 培养学生收集、整理、分析自动化技术相关信息的能力。
情感态度价值观目标：1. 培养学生对自动化技术的兴趣，激发他们探索未知、追求创新的热情。
2. 增强学生对我国自动化技术发展的自豪感，培养他们的爱国情怀。
3. 引导学生认识到自动化技术在提高生活质量、促进社会发展中的重要作用，培养他们积极为社会发展贡献力量的责任感。
课程性质：本课程为理论与实践相结合的课程，注重培养学生的动手实践能力和创新精神。
学生特点：学生具备一定的物理、数学基础，对新鲜事物充满好奇，喜欢动手实践。
教学要求：教师应关注学生的个体差异，因材施教，充分调动学生的积极性，引导他们主动参与课堂讨论和实践操作。
同时，注重培养学生的团队协作能力和自主学习能力，提高他们的综合素质。
通过本课程的学习，使学生能够达到上述课程目标，为未来的学习和工作打下坚实基础。
二、教学内容1. 自动化基本概念：介绍自动化的定义、发展历程及在现代社会中的应用。
教材章节：第一章 自动化概述内容列举：自动化的定义、发展历程、应用领域。
2. 自动化系统组成及工作原理：分析自动化系统的基本组成部分，包括传感器、执行器、控制器等，并探讨其工作原理。
教材章节：第二章 自动化系统组成及工作原理内容列举：传感器、执行器、控制器、工作原理、典型自动化系统案例。
3. 自动化技术在生活中的应用：介绍自动化技术在工业、农业、家居等领域的具体应用，以实例展示自动化技术的优势。
教材章节：第三章 自动化技术应用内容列举：工业自动化、农业自动化、家居自动化、交通自动化等领域的应用案例。
绥化学院自动化课程设计
绥化学院自动化课程设计一、课程目标知识目标：1. 学生能够掌握自动化基础理论知识，理解并描述自动化系统的工作原理。
2. 学生能够掌握自动化设备的基本操作方法，了解设备维护与故障排除的基本步骤。
3. 学生能够了解自动化技术在现代工业中的应用与发展。
技能目标：1. 学生能够运用所学知识，分析和解决简单的自动化系统问题。
2. 学生能够独立操作自动化设备，并进行基本的设备维护。
3. 学生能够通过小组合作，完成一个简单的自动化项目设计。
情感态度价值观目标：1. 学生能够对自动化技术产生兴趣，培养探索精神和创新意识。
2. 学生能够认识到自动化技术在我国经济发展中的重要作用，增强社会责任感和使命感。
3. 学生能够在学习过程中，培养团队合作意识，尊重他人意见，形成良好的沟通与协作能力。
课程性质：本课程为自动化专业基础课程，旨在帮助学生建立自动化基本概念，掌握自动化设备操作技能，培养实际工程应用能力。
学生特点：学生具备一定的物理和数学基础，但对自动化技术了解较少，需要通过实践操作来提高兴趣和认识。
教学要求：注重理论与实践相结合，强调实际操作能力的培养，充分调动学生的积极性，引导他们主动参与课堂讨论和实践活动。
通过分解课程目标，使学生在完成具体学习成果的过程中，达到课程目标的要求。
二、教学内容1. 自动化基本概念：自动化系统的定义、分类及其应用领域。
2. 自动化系统组成：传感器、执行器、控制器等组件的功能和相互关系。
3. 自动化控制原理：反馈控制、前馈控制、PID控制等基本控制策略。
4. 自动化设备操作与维护：介绍常见自动化设备如PLC、工业机器人、变频器等的使用方法及维护要点。
5. 自动化项目设计：以小组为单位，设计并实现一个简单的自动化控制系统。
教学大纲：第一周：自动化基本概念及系统组成第二周：自动化控制原理第三周：自动化设备操作与维护第四周：自动化项目设计与实践教材章节：第一章：自动化概述第二章：自动化系统组成与工作原理第三章：自动化控制策略第四章：自动化设备与应用第五章：自动化项目实践教学内容安排和进度：1. 前三周进行理论教学，每周安排一次课堂讨论，帮助学生巩固所学知识。
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自动化专业课程设计便携式测距仪系统设计学生学号：2009041227学生姓名：李玉成班级：09412指导教师：王辉起止日期：哈尔滨工程大学自动化学院一、设计要求用单片机设计一套超声波测距检测系统,实现对测距的显示和提示以及临界报警二、设计方案设计思路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。
利用超声波检测距离，设计比较方便，计算处理也较简单，并且在测量精度方面也能达到工业生产等自动化的使用要求。
超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。
电气方式包括压电型、电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。
它们所产生的超声波的频率、功率、和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。
目前在近距离测量方面常用的是压电式超声波换能器。
根据设计要求并综合各方面因素，本文采用STC89C52单片机作为控制器，用1602液晶进行温度及距离的显示，超声波驱动信号用单片机的定时器。
在北方季节温差较大，对声速的影响也就比较大，如果对测量精度要求较高时，传统的那种将声速固定用340m/s 来计算距离的方式就无法满足需求。
所以为了提高测量队精确性，在本设计中加入了以DS18B20为核心的温度补偿装置。
测量时先通过温度传感器DS18B20测出当前环境温度，然后用STC89S52单片机计算出此时的声速，再测量超声波发射和返回的时间差，以此算出最终距离。
本系统的超声波测距可测出回波和发射脉冲之间的时间间隔，再利用公式S=Ct/2就可以算出距离，通过温度传感器测出当前温度[6]，以此计算出当前声速，测出更加准确的距离值，最终在1602液晶上显示出来。
当测量距离过近货过远时，系统会发出警告。
正常距离予以显示。
为了实现以上功能，系统大致设计了如下几个模块：（1）单片机最小系统（2）液晶显示模块（3）超声波接收、发射模块（4）报警模块（5）温度补偿模块（6）电源模块设计方案的论证超声波测距的原理是利用超声波的发射和接受，根据超声波传播的时间来计算出传播距离。
实用的测距方法有两种，一种是在被测距离的两端，一端发射，另一端接收的直接波方式，适用于身高计；一种是发射波被物体反射回来后接收的反射波方式，适用于测距仪。
此次设计采用反射波方式。
测距仪的分辨率取决于对超声波传感器的选择。
超声波传感器是一种采用压电效应的传感器，常用的材料是压电陶瓷。
由于超声波在空气中传播时会有相当的衰减，衰减的程度与频率的高低成正比；而频率高分辨率也高，故短距离测量时应选择频率高的传感器，而长距离的测量时应用低频率的传感器。
三、设计内容 超声波测距的原理超声波的产生与接受通常由两只结构完全相同的超声压电换能器分别完成。
超声波的产生是利用压电陶瓷的逆压电效应[7]，在交变电压作用下，压电陶瓷纵向长度周期性地伸缩，产生机械振动而在空气中激发出超声波；超声波的接受则是利用压电陶瓷的正压电效应是声压变化为电压的变化。
超声测距的原理大多采用渡越时间法，本设计采用的是超声波测距最常用的方法渡越时间探测法。
即在声速已知的情况下，通过测量超声波回声所经历的时间来获得距离。
其原理图如图2.1所示。
图2.1 超声波测距原理图即：/2D c t =⋅ （2.1）式中：D 为换能器与障碍物之间的距离；c 为声波传播速度，/c RT m γ= （2.2）γ为气体定压比热与定容比热之比-1-1R=8.314J mol K ⋅⋅，R 为普实气体常数；T 为绝对温度；m 为气体的分子量；t 为超声波发射到返回的时间间隔。
在本设计中，超声波传播的介质默认为是空气，因为北方温差较大，为了提高精确度加入了温度补偿装置，但为了使设计简便，忽略了湿度对声速的影响。
随意声速c 的最终计算公式为c 331.41T/273=⋅+ （2.3）超声波测距仪的工作原理通常为：在单片机的控制下，超声波发射电路产生40 kHz 脉冲，经过放大后驱动发射端发射。
同时单片机内部计数器开始计数，超声波被反射后再接收端转换为电信号，经过滤波放大后送给检波器，一旦检波器收到了回波，计数器就停止工作，得到计数值。
然后单片机根据计数频率和温度补偿电路测得声速，计算并得到待测距离。
超声波测距仪的模块电路本设计的超声波测距仪分为7个模块[8]。
超声波发射模块、超声波接收模块，温度测量模块，单片机控制模块，显示模块，报警模块，电源模块组成。
7个模块协同工作共同完成检测任务。
图2.2 系统硬件结构图障 碍 物单 片 机超声波接收滤波放大倍整压流比较电路超声波发射整形及功放发射震荡温度补偿显示报警电源超声波测距系统的硬件设计本文设计的硬件电路主要包括单片机系统、超声波发射电路、超声波接收电路、液晶显示电路部分、温度补偿部分、报警电路和电源电路。
电源部分可以通过电池或是电源来为整个系统供电；单片机系统用来产生控制脉冲，控制超声波的发射，并且对接收回来的信号进行处理计算；超声波发射电路部分主要用来产生40KHz的超声波，并且有驱动电路发射换能器发射出去；超声波接收电路部分用来检测超声波回波信号，超声波回波经超声接收换能器，放大滤波，检波电路后进入比较器，比较器输出端的信号进入单片机产生中断，用于计时；温度补偿部分将测得的温度输入单片机中，方便单片机计算出当前温度下的声速；最终单片机将计算的距离值在液晶1602上面显示出来。
（1）STC89C52RC单片机最小系统STC89C52是一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash 存储器。
在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
具有以下标准功能：8k字节Flash，512字节RAM， 32 位I/O 口线，看门狗定时器，内置4KB EEPROM，MAX810复位电路，2个16 位定时器/计数器，一个6向量2级中断结构，全双工串行口。
另外 STC89X52 可降至0Hz 静态逻辑操作，支持2种软件可选择节电模式。
空闲模式下，CPU 停止工作，允许RAM、定时器/计数器、串口、中断继续工作。
掉电保护方式下，RAM内容被保存，振荡器被冻结，单片机一切工作停止，直到下一个中断或硬件复位为止。
最高运作频率35MHz，6T/12T可选。
复位电路时钟电路单片机最小系统电路单片机与PC机接口部分（2）超声波发射电路1、发射电路主要由六反向器芯片74HC04和超声波换能器构成，P3.7端口输出的40khz方波信号一路经反向器送到超声波换能器的一个电极，另一路经两级反向器后送到超声波换能器的另一个电极，用这种方式可以提高超声波的发射强度。
电路图如图2.7所示。
每次启动超声发射换能器所使用的脉冲数目不宜过多也不宜过少，过少则容易衰减，过多则发射波与反射波会产生叠加干扰，一般以8～16个脉冲为宜。
系统通过单片机输出相应的有效电平与40KHz方波逻辑与实现激励脉冲数目的控制。
测量盲区：超声波在发射的时候,是一个高压脉冲,并且脉冲结束后,换能器会有一个比较长时间的余震，会有一部分声波未经反射直接到达接收换能器，产生虚假反射波,然后接受换能器才能收到真正的反射波，这段时间从几百个us到几个ms都有可能, 因此在这个时间段内,声波的回波信号是没有办法跟发射信号区分的。
因此,被测物体在这个范围内,回波和发射波区分不开,也就没有办法测距,也就形成了测量的盲区。
图2.7 超声波发射电路2、74HC04概述74HC04是一款高速CMOS器件[15]，74HC04引脚兼容低功耗肖特基TTL（LSTTL）系列。
74HC04遵循JEDEC标准NO.7A。
（1）74HC04提供了6路反相缓冲器。
其逻辑图如图2.8所示。
其中Y代表数据输出，A代表数据输入。
实际就是6个反相器集成在一个芯片中，在电路中可以单独使用一个或同时使用几个反相器。
（2）74HC04特性兼容JEDEC标准NO.8-1AESD保护HBM EIA/JESD22-A114-A超过2000VMM EIA/JESD22-A115-A超过200V温度范围-40～+85℃-40～+125℃（3）74HC04 基本参数电压：2.0～6.0V驱动电流：+/-5.2mA传输延迟：7ns@5V（4）74HC04其他特性逻辑电平CMOS功耗考量：低功耗或电池供电应用图2.8 74HC04逻辑图（3）超声波接收电路集成电路CX20106A 是一款红外线检波接受的专用芯片, 常用于电视机红外遥控接收器。
考虑到红外遥控常用的载波频率38kHz与测距的超声波40kHz较为接近,可以利用它制作超声波检测接收电路,适当更改电容C4 的大小可以改变接收电路的灵敏度和抗干扰能力。
CX20106Aa的内部结构图如图2.9所示。
前置电路将接收到的信号，转换成CX20106A可以接收的标准数字信号，送到CX20106A的1脚，CX20106A的总放大增益约为80dB,其7脚输出的控制脉冲序列信号幅度在3.5~5V范围内。
总增益大小由2脚外接的R2、C2决定，R2越小或C2越大，增益越高。
但取值过大时将造成频率响应变差，C2为3.3uF。
采用峰值检波方式检波电容C3为3.3uF。
R3为带通滤波器中心频率f0的外部电阻。
积分电容C4取330pF。
通过CX20106a芯片的信号，在输出端会产生一个下降沿，并将此接到AT89S52单片机的外部中断上。
在本电路的调试过程中，如果一直发射超声波，在7脚将会有周期的低电平产生。
因此在此基础上只要通过AT89S52单片机来计算发射信号到接收到信号时产生下降沿这段时间的长度，再通过数学计算，转化为距离，然后在LCD 上面显示出来。
CX20106A内部结构图超声波接收芯片的外围电路（4）显示部分显示部分采用字符型LCD1602液晶显示所测距离值，将P0与LCD的数据线相连，P1口与LCD的控制线相连，3脚电位器控制液晶背光亮度。
电路如图3.3所示：显示电路（5）电源电路为了实现超声波测距仪的便携性，本设计中加入了由电池供电的电源电路。
电源电路采用两节3V锂电池供电，回路中加入了一个自锁开关以便于控制电路的通断。
因为电池随着使用电压会发生变化，所以还加入了一个1K的滑动变阻器和一个稳压二极管，随时可以调节电压的大小，使电路供电稳定。
最后为了便于观察电路的通断，回路中加入了一个绿色LED。
电源部分电路如图2.14所示。
除了电池供电外，本设计预留了电源接头，也可以通过稳压电源直接进行5V供电。
此外，还可以通过USBASP下载器直接用电脑通过USB接口供电。
电源电路（6）报警电路报警电路作为超声波测距仪的一个拓展功能也被加入了设计中，其由一个有源蜂鸣器，一个S8050的NPN三极管，一个1K电阻和一个红色LED组成，在这种设计中，三极管起到开关的作用。