基于μC/OS-Ⅱ和ARM的超聲波測距系統設計

3.2 超聲波發(fā)射電路

　　超聲波發(fā)射電路是南超聲波發(fā)射器T和PWM產(chǎn)生的40 kHz頻率信號、驅動(dòng)(或激勵)電路等組成。該系統設計采用ARM中的PWM模塊產(chǎn)生高精度的40 kHz的頻率信號，然后通過(guò)南74HC00等組成的驅動(dòng)電路，最后將發(fā)射信號送到超聲波發(fā)射器T。對于放射探頭T，選用發(fā)射頻率為40kHz的一種，該類(lèi)型現在應用較普遍，電路也簡(jiǎn)單，只需給發(fā)射端40 kHz的脈沖，發(fā)射探頭即不斷發(fā)送超聲波。具體硬件電路如圖3所示。

　　其中超聲波發(fā)射和接收采用φ15的超聲波換能器TCT40-10F1(T發(fā)射)和TCT40-10S1(R接收)，其中心頻率為40 kHz，安裝時(shí)應保持兩換能器中心軸線(xiàn)平行并相距4~8 cm。

　　若將超聲波接收電路用金屬殼屏蔽起來(lái)，則可提高抗干擾能力。根據不同測量范圍要求，可適當調整與接收換能器并聯(lián)的濾波電容器C4，以獲得合適的接收靈敏度和抗干擾能力。

　　3.3 超聲波接收電路

　　超聲波接收電路由以MC3403為核心的三級濾波放大電路和二極管的倍壓穩流電路等組成。處理好的回波信號被送到ARM的A/D轉換模塊進(jìn)行A/D采樣，從而觸發(fā)得到返回的時(shí)間。德州儀器公司的MC3403的具體引腳配置如圖4所示。超聲波接收電路如圖5所示。

　　5 測量結果

　　該系統經(jīng)過(guò)反復調試后進(jìn)行測試，測量范圍為0.1~4.5m，測量精度為1cm,測量誤差保持在4 cm以下，因此系統性能比較良好。其測試數據如表1所示。

　　6 結束語(yǔ)

　　基于ARM和μC/OS—II的超聲波測距系統利用LCD顯示，電路簡(jiǎn)單，顯示界面友好，通訊能力強，可擴展性好，具有良好的實(shí)際應用價(jià)值。該系統可運用于機器人智能行走和導航，在汽車(chē)電子行業(yè)也有一定的應用領(lǐng)域.可配合其他模塊實(shí)現多功能測量,同時(shí)在顯示輸入上可擴展觸摸屏功能。