[发明专利]一种简易脉冲声测距装置

说明书

技术领域

本发明涉及测距装置技术领域，更具体地，涉及一种简易脉冲声测距装置。

背景技术

声学测距是在已知声波传播速度情况下，通过测量声波信号在待测距离间的传播时间，利用声波在空气中的传播速度和时间的乘积来计算待测距离的一种方法，是一种高效、便捷的测距方法。目前声学测距装置一般为高频，体积笨重，造价贵，携带不便，不适于外出测量。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术出现的上述问题，提供一种简易脉冲声测距装置，利用555定时器和RC正弦波振荡器实现脉冲声发生的电路简单、性价比高：用可编程定时器/计数器82C54进行时间测量具有高精度特性。本测距装置还具有非接触式、读数直观、操作简单等优点；且能够满足一般近距离的测距，功能贴近现实，具有很好的实用性和可行性。

一种简易脉冲声测距装置，其特征在于：包括脉冲声发生装置、脉冲声接收装置和时间测量装置。

所述脉冲声发生装置采用基本的触发脉冲发生方式，该装置包括矩形波发生电路、正弦波发生电路、窄脉冲、开关控制和功率放大电路。所述窄脉冲由单片机I/O口提供。所述矩形波发生电路是由555定时器组成的单稳态触发电路，其输出作为Rc正弦波振荡器的触发信号。正弦波发生电路是由个RC正弦波振荡器组组成的RC正弦波振荡电路，可发生频率单一并且频率可调的正弦波信号，并以它作为声源的激励信号。

所述脉冲声接收装置包括传声器、电压放大电路、滤波电路。

所述时间测量模块采用由单片机与可编程计数器/定时器82C54构成的测时装置。采用82C54作为计数器，其内部拥有三个独立的16位计数器，利用其中的一个计数器即可实现脉冲声收发声时差的测量。

进一步地，所述正弦波发生电路采用文氏桥振荡电路，电路中的集成运放采用AD817。

进一步地，所述功率放大电路采用低压音频功率放大器集成芯片LM386。

进一步地，所述传声器选用电容式传声器。

进一步地，所述时间测量模块含有数码管，可显示距离数据。

与现有技术相比，本发明利用555定时器和RC正弦波振荡器实现脉冲声发生的电路简单、性价比高：用可编程定时器/计数器82C54进行时间测量具有高精度特性。本测距装置还具有非接触式、读数直观、操作简单等优点；且能够满足一般近距离的测距，功能贴近现实，具有很好的实用性和可行性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明所述的脉冲声发生装置总体构造图；

图2是本发明所述的脉冲声发生装置电路图；

图3是本发明所述的脉冲声接收装置电路图；

图4是本发明所述的时间测量模块原理框图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明的优选实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

一种简易脉冲声测距装置，其特征在于：包括脉冲声发生装置、脉冲声接收装置和时间测量装置。

如图1所示，所述脉冲声发生装置采用基本的触发脉冲发生方式，该装置包括矩形波发生电路、正弦波发生电路、窄脉冲、开关控制和功率放大电路。所述窄脉冲由单片机I/O口提供。所述矩形波发生电路是由555定时器组成的单稳态触发电路，其输出作为Rc正弦波振荡器的触发信号。正弦波发生电路是由个RC正弦波振荡器组组成的RC正弦波振荡电路，可发生频率单一并且频率可调的正弦波信号，并以它作为声源的激励信号。

特别地，所述正弦波发生电路采用文氏桥振荡电路，电路中的集成运放采用AD817。

特别地，所述功率放大电路采用低压音频功率放大器集成芯片LM386，它外接元件少，并且放大增益可通过外接元件从20调节至200。脉冲声发生装置电路图如图2所示。