原创 CJ-3超声波测距板.学习板

超声波接收电路:

   使用CX20106A集成电路对接收探头受到的信号进行放大、滤波。其总放大增益80db。以下是CX20106A的引脚注释。
1脚：超声信号输入端，该脚的输入阻抗约为40kΩ。
2脚：该脚与地之间连接RC串联网络，它们是负反馈串联网络的一个组成部分，改变它们的数值能改变前置放大器的增益和频率特性。增大电阻R1或减小C1,将使负反馈量增大，放大倍数下降，反之则放大倍数增大。但C1的改变会影响到频率特性，一般在实际使用中不必改动，推荐选用参数为R1=4.7Ω，C1=1μF。
3脚：该脚与地之间连接检波电容，电容量大为平均值检波，瞬间相应灵敏度低；若容量小，则为峰值检波，瞬间相应灵敏度高，但检波输出的脉冲宽度变动大，易造成误动作，推荐参数为3.3μf。
4脚：接地端。
5脚：该脚与电源间接入一个电阻，用以设置带通滤波器的中心频率f0，阻值越大，中心频率越低。例如，取R=200kΩ时，f0≈42kHz，若取R=220kΩ，则中心频率f0≈38kHz。
6脚： 该脚与地之间接一个积分电容，标准值为330pF，如果该电容取得太大，会使探测距离变短。
7脚：遥控命令输出端，它是集电极开路输出方式，因此该引脚必须接上一个上拉电阻到电源端，推荐阻值为22kΩ，没有接受信号是该端输出为高电平，有信号时则产生下降。
8脚：电源正极，4.5～5V。

超声波测距学习成品板 成品138元

全部零件套件130元

超声波专用发射接收头 8元一对 标有T字样的是发射头，标有R字样的是接收头

产品性能特点：

    成品板上自带：超声波收发传感器、接收放大电路、四位LED数码显示、四位按键，电源部分自带整流、滤波、稳压电路，允许交流7～15V或者直流9～16V输入，经过实际测试，测量范围可达27～300厘米，测量精度为1厘米。因为我们能提供完整的源程序，客户不但可以学习超声波测距的知识，还可以直接将这项技术用于产品开发，是不可多得的资料。

下图是超声波测距学习板的元件布局图，

软硬件调试及性能

    超声波测距仪的制作和调试，其中超声波发射和接收采用Φ16的超声波换能器TCT40-16F1（T发射）和TCT40-16S1（R接收），中心频率为40kHz，安装时应保持两换能器中心轴线平行并相距4～8cm，其余元件无特殊要求。若能将超声波接收电路用金属壳屏蔽起来，则可提高抗干扰能力。根据测量范围要求不同，可适当调整与接收换能器并接的滤波电容C4的大小，以获得合适的接收灵敏度和抗干扰能力。 

     硬件电路制作完成并调试好后，便可将程序编译好下载到单片机试运行。根据实际情况可以修改超声波发生子程序每次发送的脉冲宽度和两次测量的间隔时间，以适应不同距离的测量需要。根据所设计的电路参数和程序，测距仪能测的范围为0.07～5.5m，测距仪最大误差不超过1cm。系统调试完后应对测量误差和重复一致性进行多次实验分析，不断优化系统使其达到实际使用的测量要求。 

   后续工作需实验后才能验证

   根据参考电路和集成的电路器件测距范围有限10m以内为好。

以下是部分汇编源程序，
购买我们产品后我们用光盘将完整的单片机汇编源程序和烧写文件送给客户。

;///////////////////////////////////////////////////////
; USE BY :超声波测距器    laosong
; IC :AT89C51
; TEL :
; OSCCAL :XT (12M)
; display :共阳LED显示
;  www.jinjubao.cn (仅供参考)
;///////////////////////////////////////////////////////
;测距范围0.27-4M，堆栈在4FH以上，20H用于标志
;显示缓冲单元在40H-43H，使用内存44H、45H、46H用于计算距离
;
VOUT EQU P1.0 ; 红外脉冲输出端口
speak equ p1.1
;********************************************
;* 中断入口程序 *
;********************************************
;
ORG 0000H
LJMP START
ORG 0003H
LJMP PINT0
ORG 000BH
reti
ORG 0013H
RETI
ORG 001BH
LJMP INTT1
ORG 0023H
RETI
ORG 002BH
RETI
;
;********************************************
;* 主 程 序 *
;********************************************
;
START: MOV SP,#4FH
MOV R0,#40H ;40H-43H为显示数据存放单元（40H为最高位）
MOV R7,#0BH
CLEARDISP: MOV @R0,#00H
INC R0
DJNZ R7,CLEARDISP
MOV 20H,#00H
MOV TMOD,#11H ;T1为 T0为16位定时器
MOV TH0,#00H ;65毫秒初值
MOV TL0,#00H
MOV TH1,#00H
MOV TL1,#00H
MOV P0,#0FFH
MOV P1,#0FFH
MOV P2,#0FFH
MOV P3,#0FFH
MOV R4,#04H ;超声波肪冲个数控制（为赋值的一半）
SETB PX0
SETB ET1
SETB EA
SETB TR1 ;开启测距定时器
start1: LCALL DISPLAY
JNB 00H,START1 ;收到反射信号时标志位为1
CLR EA
LCALL WORK ;计算距离子程序
clr EA
MOV R2,#32h;#64H ;测量间隔控制（约4*100=400MS）
LOOP: LCALL DISPLAY
DJNZ R2,LOOP
CLR 00H
setb et0
mov th0,00h
mov tl0,00h
SETB TR1 ;重新开启测距定时器
SETB EA
SJMP Start1
;
****************************************************

见光盘
;****************************************************
;* 距离计算程序 (=计数值*17/1000cm) *
;****************************************************
;
work: PUSH ACC
PUSH PSW
PUSH B
MOV PSW, #18h
MOV R3, 45H
MOV R2, 44H
MOV R1, #00D
MOV R0, #17D
LCALL MUL2BY2
MOV R3, #03H
MOV R2, #0E8H
LCALL DIV4BY2
LCALL DIV4BY2
MOV 40H, R4
MOV A,40H
JNZ JJ0
MOV 40H,#0AH ;最高位为零，不点亮
JJ0: MOV A, R0
MOV R4, A
MOV A, R1
MOV R5, A
MOV R3, #00D
MOV R2, #100D
LCALL DIV4BY2
MOV 41H, R4
MOV A,41H
JNZ JJ1
MOV A,40H ;次高位为0，先看最高位是否为不亮
SUBB A,#0AH
JNZ JJ1
MOV 41H,#0AH ;最高位不亮，次高位也不亮
JJ1: MOV A, R0
MOV R4, A
MOV A, R1
MOV R5, A
MOV R3, #00D
MOV R2, #10D
LCALL DIV4BY2
MOV 42H, R4
MOV A,42H
JNZ JJ2
MOV A,41H ;次次高位为0，先看次高位是否为不亮
SUBB A,#0AH
JNZ JJ2
MOV 42H,#0AH ;次高位不亮，次次高位也不亮
JJ2: MOV 43H, R0
POP B
POP PSW
POP ACC
RET
END

超声波测距学习板全部元件清单：
C6 330P
C7 104
C8 104
C9 473
C10 3.3UF/25V
C11 104
C15 470UF/25V
C16 470UF/25V
C17 3.3UF/25V
C19 3.3UF/25V
C20 20P
C25 20P
D1 (电源指示灯) φ3 LED（红色）
D2 206 桥堆
DS1 0.5 寸数码管
DS2 0.5 寸数码管
DS3 0.5 寸数码管
DS4 0.5 寸数码管
J3( POWER) 电源插座
J4 CX20106
LS1 [TX(F)] 超声波发射管
LS4 [RX(S)] 超声波接收管
LS3(SPEAK) +5V 有源蜂鸣器
Q1 9012
Q2 9012
Q3 9012
Q4 9012
Q6 9012
R8 1K
R9 1K
R10 2K
R11 2K
R12 2K
R13 2K
R14 4.7
R15 200K
R16 220K
R17 1K
R18 1K
R19 1K
R20 1K
R25 1K
R26 1K
R28 1K
R29 1K
R30 1K
R31 2K
R32 10K
RL1 排阻A103
S1（K1） 12X12 按键
S2（K2） 12X12 按键
S3（K3） 12X12 按键
S4（K4） 12X12 按键
S10（RST） 6X6 按键
XT1 12MHZ
U7 7805