[实用新型]一种超声波、红外线两用测距装置

说明书

一种超声波、红外线两用测距装置，包含单片机、超声波测距传感单元、红外线测距传感单元、显示单元、超声波测距开关、红外线测距开关与供电单元；所述单片机的输入与超声波测距传感单元的输出相连；显示单元与单片机电性连接；所述超声波测距传感单元的供电端、红外线测距传感单元的供电端分别通过超声波测距开关与供电单元的输出相连；还包含环境红外线强度指示单元、超声波测距关联因素检测单元、第一线性放大电路、第二线性放大电路、比较电路、第一指示电路、第二指示电路与第三指示电路；本实用新型的有益效果在于：加深了同学们对红外线测距、超声波测距的使用环境限制的认识。

技术领域

本实用新型涉及教学设备领域，具体涉及一种超声波、红外线两用测距装置。

背景技术

在电子电路的基础教学过程中，主要包含使用分立元件按照教学搭建的功能单元与单片机的编程实践；在这过程中会使用到一些传感器模块，但对于传感器的使用环境局限目前仍缺少清晰认识，为了加深同学们对传感器的使用认知，提高知识关联的掌握情况，有必要对此进行深入研究。

实用新型内容

针对现有技术中所存在的不足，本实用新型提供了一种超声波、红外线两用测距装置，其目的在于加深同学们对红外线测距、超声波测距的使用环境限制及测距精度的认识。

本实用新型提供一种超声波、红外线两用测距装置，包含单片机、超声波测距传感单元、红外线测距传感单元、显示单元、超声波测距开关、红外线测距开关与供电单元；所述单片机的输入与超声波测距传感单元的输出相连；显示单元与单片机电性连接；所述超声波测距传感单元的供电端、红外线测距传感单元的供电端分别通过超声波测距开关与供电单元的输出相连；还包含环境红外线强度指示单元、超声波测距关联因素检测单元、第一线性放大电路、第二线性放大电路、比较电路、第一指示电路、第二指示电路与第三指示电路；

所述环境红外线强度指示单元包含顺序串联的红外接收电路、红外放大电路、施密特触发器电路、第一逻辑调整单元与第一电控开关电路；还包含第一模数转换单元；所述第一模数转换单元的输入与红外放大电路的输出相连；第一模数转换单元的输出与单片机的输入相连，所述第一指示电路连接在施密特触发器电路的输出端与参考地端之间；第一电控开关电路还包含有第一隔断电阻与第一电控开关，红外线测距传感单元的输出经第一隔断电阻与单片机的输入相连；所述第一隔断电阻还与第一电控开关的开关动作端并联；所述第一电控开关的控制端与第一逻辑调整单元的输出端相连；

所述超声波测距关联因素检测单元包含环境传感单元，还包含第二模数转换单元、电压跟随器、窗口比较器、第二逻辑调整单元、第二电控开关电路；环境传感单元的输出经电压跟随器后与第二模数转换单元的输入、窗口比较器的输入并联相接，窗口比较器的输出与第二逻辑调整单元的输入相连；第二电控开关电路还包含有第二隔断电阻与第二电控开关，超声波测距传感单元的输出经第二隔断电阻与单片机的输入相连；所述第二隔断电阻还与第二电控开关的开关动作端并联；所述第二电控开关的控制端与第二逻辑调整单元的输出端相连；第二模数转换单元的输出与单片机的输入相连；

第一线性放大电路的输入与所述红外放大电路的输出相连；第二线性放大电路的输入与电压跟随器的输出相连；第一线性放大电路的输出、第二线性放大电路的输出分别与比较电路的输入相连；比较放大电路的输出与单片机的输入相连；第三指示电路连接在比较放大电路的输出与参考地端之间。

由于阳光中的红外线对于红外线测距的影响较大，有时甚至会发现红外线测距不工作，为了帮助同学们理解红外线测距的使用环境限制，本实用新型设计了环境红外线强度指示单元；在使用时，红外接收电路将对应检测的信号经过放大单元后，由第一模数转换单元转为数字信号传递给单片机，从而可方便同学们进行测量数据与测距误差影响关联建模实验；红外放大单元的输出通过施密特触发器后，调整施密特触发器的阈值电压，当红外接收电路对应传递信号处于施密特触发器器的设定范围时，触发指示电路工作；由此对影响红外线测距的临界环境状态有更为直观的认识；