一种基于单片机的高精度测距装置制造方法及图纸

一种基于单片机的高精度测距装置，其特征在于，包括：KS209；所述KS209包括单片机系统电路，与所述单片机系统电路依次连接的升压驱动电路、收发一体式超声波传感器、多路检测电路；与所述单片机系统电路连接的LED工作指示灯；依次与所述单片机系统电路进行双向对接的RS232电平转换电路和数字温度传感器；其中与所述RS232电平转换电路进行双向对接的通信供电接口；所述多路检测电路的一端与所述单片机系统电路相连接。本实用新型专利技术布局科学合理，通过升压驱动电路、收发一体式超声波传感器以及多路检测电路，实现了测距的非接触、高精度和远距离快速测量。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及测距装置
，更具体的说是涉及一种基于单片机的高精度测距装置。
技术介绍
单片机由于其具有集成度高、小巧轻便、功耗低速度快、适应能力强等特点，被应用于各种仪器仪表用来实现湿度、流量、压力、机械加工等的测量和控制。测距技术广泛应用于诸多行业，在物理量的测量、化工、机械生产加工以及实验室、办公室、医院、楼宇住宅区等具有举足轻重的作用。随着人们对测距精度的要求越来越高，对探距范围要求的扩大，而目前的测距精度不高、不能实现远距离快速测量，使用不方便。因此，如何提供一种基于单片机的高精度测距装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种基于单片机的高精度测距装置，通过KS209装置实现了测距的非接触、高精度和远距离快速测量。为了达到上述目的，本技术采用如下技术方案：一种基于单片机的高精度测距装置，包括：KS209；所述KS209包括单片机系统电路，与所述单片机系统电路依次连接的升压驱动电路、收发一体式超声波传感器、多路检测电路；与所述单片机系统电路连接的LED工作指示灯；依次与所述单片机系统电路进行双向对接的RS232电平转换电路和数字温度传感器；其中与所述RS232电平转换电路进行双向对接的通信供电接口；所述多路检测电路的一端与所述单片机系统电路相连接。优选的，在上述一种基于单片机的高精度测距装置中，所述通信供电接口连接的电源为3.0～5.5V。优选的，在上述一种基于单片机的高精度测距装置中，所述多路检测电路包括回波放大电路、滤波电路、降噪电路；所述降噪电路包括第一级降噪、第二级降噪、第三级降噪和第四级降噪。优选的，在上述一种基于单片机的高精度测距装置中，所述升压驱动电路的PWM频率为50KHz。优选的，在上述一种基于单片机的高精度测距装置中，所述通信供电接口最多设置2个。优选的，在上述一种基于单片机的高精度测距装置中，所述通信供电接口的VCC、GND、RX、TX引脚分别连接所述RS232电平转换电路的VCC、GND、TXD、RXD引脚；并且所述VCC连接电源；所述GND连接地线。优选的，在上述一种基于单片机的高精度测距装置中，所述单片机系统电路为PIC16F877A系统电路、AT89C51系统电路或STM32CORTEX-3ARM系统电路中的一种；其中所述PIC16F877A系统电路采用串行通信控制C代码；所述AT89C51系统电路采用串行通信控制C代码；所述STM32CORTEX-3ARM系统电路采用串行通信控制C代码。优选的，在上述一种基于单片机的高精度测距装置中，所述KS209的探测频率为500Hz，即每秒探测500次。优选的，在上述一种基于单片机的高精度测距装置中，所述KS209产品尺寸为58.4mm*50.8mm，所述KS209产品净重20g。优选的，在上述一种基于单片机的高精度测距装置中，所述KS209产品先使用内置有一包透明硅干燥剂的防静电包装袋作为内包装，再采用1.5～2mm厚瓦楞纸材硬纸盒以1pcs/盒进行外包装。经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本技术公开提供了一种基于单片机的高精度测距装置，KS209通过通信供电接口上电启动时将开始自检并将自检正常的信号依次经由通信供电接口、RS232电平转换电路、单片机系统电路传输给LED工作指示灯，LED工作指示灯以二进制方式闪烁显示8位串口地址；KS209与主机连接，主机将发出的有效数据指令依次通过通信供电接口、RS232电平转换电路传递至单片机系统电路；单片机系统电路一方面把接收的信号传输给LED工作指示灯使LED工作指示灯进入指令探测模式；另一方面单片机系统电路将接收的信号依次经过升压驱动电路、收发一体式超声波传感器和多路检测电路的升压、滤波降噪、温度补偿传送至单片机系统电路，单片机系统电路将接收到的信号传输给数字温度传感器，数字温度传感器经过信号处理获取测距信号并将测距信号依次传递给单片机系统电路、RS232电平转换电路、通信供电接口和主机。首先，单片机系统电路依次连接升压驱动电路、收发一体式超声波传感器、多路检测电路；其中升压驱动电路有效地提高能量转换效率；收发一体式超声波传感器通过探测超声波在空气中的传输时间以及相应环境温度进行温度补偿；通过声速换算出精确的距离值，最高精度可达1mm，误差为0.152mm/17cm；多路检测电路中的降噪电路分为第一级降噪、第二级降噪、第三级降噪、第四级降噪；其中第一级降噪适用于电池供电的场合，也是出厂默认设置；第二级降噪适用于USB供电等有一定高频噪音的场合；第三级降噪适用于较长USB供电的场合；第四级降噪适用于开关电源供电的场合。用户可根据实际障碍物情况选择指令，降噪级别越高波束角越小，波束直线度越好，抗干扰性更高；多路检测电路实现了降低盲点、提高测距的准确度。其次，KS209的串口与主机连接，通信供电接口的VCC、GND、RX、TX引脚分别连接RS232电平转换电路的VCC、GND、TXD、RXD引脚，并且VCC连接电源，GND连接地线；RS232电平转换电路与单片机系统电路连接，RS232电平转换电路将实现自动响应主机的控制指令；并且与单片机系统电路连接的LED工作指示灯收到单片机系统电路的有效数据指令进入指令探测模式，每探测一次LED工作指示灯闪烁一次；KS209将通过串口向主机返回16位探测数据。另外，温度探测的16位数据遵从DS18B20芯片的温度读数规则，16位数据的前5位是符号位，如果测得的温度大于0，这5位则记为0，只要将16位数据除以16或者乘以0.0625可获得环境温度值；如果温度小于0，这5位则记为1，只需要将测得的16位数据按位取反后加1，再乘以0.0625即可得到实际负温度值。KS209的工作电压范围扩大为3.0V～5.5V，瞬间最大电流可达到500mA，工作电流为100mA，并且KS209使用纳瓦技术达到省电的目的；探测频率可达500Hz，即每秒可探测500次；包含实时温度补偿的距离探测，探测距离范围为8cm～10m；实现10°～20°的极小波束角；83ms快速、高精度探测距离；可定制模拟输出、开关量输出、PWM输出；使用工业级配置，工作温度范围为0℃～+60℃；KS209的串口通信比特率高达9600bps；采用可调滤波降噪电路，在电源电压受到干扰或者噪音较大时仍可正常工作；产品的制作材料以及包装等环保无铅。附图说明为了更清楚地说明本技术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技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。图1附图为本技术的通信供电接口与RS232电平转换电路的连线示意图。图2附图为本技术的框架流程图。具体实施方式下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术实施例公开了一本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于单片机的高精度测距装置，其特征在于，包括：KS209；所述KS209包括单片机系统电路(1)，与所述单片机系统电路(1)依次连接的升压驱动电路(2)、收发一体式超声波传感器(3)、多路检测电路(4)；与所述单片机系统电路(1)连接的LED工作指示灯(7)；依次与所述单片机系统电路(1)进行双向对接的RS232电平转换电路(5)和数字温度传感器(8)；其中与所述RS232电平转换电路(5)进行双向对接的通信供电接口(6)；所述多路检测电路(4)的一端与所述单片机系统电路(1)相连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于单片机的高精度测距装置，其特征在于，包括：KS209；所述KS209包括单片机系统电路(1)，与所述单片机系统电路(1)依次连接的升压驱动电路(2)、收发一体式超声波传感器(3)、多路检测电路(4)；与所述单片机系统电路(1)连接的LED工作指示灯(7)；依次与所述单片机系统电路(1)进行双向对接的RS232电平转换电路(5)和数字温度传感器(8)；其中与所述RS232电平转换电路(5)进行双向对接的通信供电接口(6)；所述多路检测电路(4)的一端与所述单片机系统电路(1)相连接。2.根据权利要求1所述的一种基于单片机的高精度测距装置，其特征在于，所述通信供电接口(6)连接的电源为3.0～5.5V。3.根据权利要求1所述的一种基于单片机的高精度测距装置，其特征在于，所述多路检测电路(4)包括回波放大电路、滤波电路、降噪电路；所述降噪电路包括第一级降噪、第二级降噪、第三级降噪和第四级降噪。4.根据权利要求1所述的一种基于单片机的高精度测距装置，其特征在于，所述升压驱动电路(2)的PWM频率为50KHz。5.根据权利要求1所述的一种基于单片机的高精度测距装置...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐建姚，
申请(专利权)人：徐建姚，
类型：新型
国别省市：江苏;32