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急!超声波测距探头的使用电路问题

时间:10-02 整理:3721RD 点击:




这是从用户手册上看到的参考电路,迫切想知道每块电路的具体功能,尤其是B部分为什么在Multism仿真不出来,图中包含门电路的时候连555定时器都不能正常工作了。


手册上肯定有详细的介绍的,方便把手册传一下

去掉R1试一下直接驱动如何

满世界找,也没有找见 R1 在哪里!

图1 输出的那个100欧

哦,我死死盯住那蓝色的截图,没有往下挪动一步啊!

你看看是不是有关系                  

电路原理搞清楚之后,仿真才有意义。图上1M的电阻,你用了1k,差了1000倍啊!
该电路虽有瑕疵,但它大致给出了超声波测距电路的原理和构成。看过电路图之后,理解电路含义如下:
A ——
555定时器给出零点几毫秒宽度的负向方波,以此设定每次超声测距时连续发出脉冲的个数。
同时,该负向方波还为后面将会提到的R-S触发器置位(SET)。
NOR1 NOR2 ——
两个或非门和电阻、电容构成多谐振荡器,通过电位器VR1微调,得到40kHz的超声方波源。
B  NOR3 ——
在555定时器给出零点几毫秒宽度的负向方波期间,NOR3才可能输出一串预定数量的超声脉冲。
B后面的反相器 ——
反相器用于反相自不必说。
两两并联,是为了提高门输出能力。
两两串联,形成了上下一高一低、或一低一高的两个输出端,用于驱动发送换能器Tx,发送一串一串的超声波。
六个反相器恰好占用一个完整的六反相器芯片。
C ——
接收换能器Rx接收到的微弱超声脉冲串信号,经两级交流放大,得到正负双向的脉冲串。
D ——
正负双向的脉冲串经D1、D2的半波整流和电容滤波(综合效果为【检波】),得到脉冲串的正的包络线信号。(这里貌似缺少了一个放电电阻。)
E ——
检波信号(正的包络线信号)经比较器,生成负向的脉冲,用于R-S触发器的复位(RESET)。
F (RS触发器) ——
两个2输入与非门组成R-S触发器。
前述555定时器输出负向方波的同时,作为置位(SET)信号已经先行通过一个反相器将R-S触发器置位,故其Q端输出高电平。
刚刚比较器输出端(F)的复位(RESET)信号又通过一个反相器将R-S触发器复位,故其Q端又输出低电平。
这R-S触发器的输出信号Signal,就是同距离有关的、具有确定宽度的高电平脉冲信号。有了它,就可以通过测量它的脉冲宽度(即时间)来计算超声波的传输距离了。

那段英文罗列了超声测距的方法:
1. 在定时器输出的上升沿把R-S触发器置位(输出高电平)。【错了!英文原文把“下降沿”说成“上升沿”了!】
2. 用比较器输出的下降沿检出接收信号,并将R-S触发器复位(输出低电平)。
3. R-S触发器输出为高电平期间的时间,就等于距离。【应当说“等效于距离”吧。】
    距离 = 时间 × 346 m/s (25℃)
Time = Distance ,时间 = 距离,英文这样说,一定是错误的或不妥的。
特别注意,图中英文有说 "Direct wave from Tx"(来自发送器的直达波)和 "Reflected wave from obstacle"(来自障碍物的反射波)。对于反射波而言,反射波经历了两倍距离的路程。既然如此,上面的距离表达式就是错误的了。应当更正为:
    距离 = 1/2 × 时间 × 346 m/s (25℃)
仅供参考。

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