專利名稱：一種超聲波米尺的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種超聲波米尺，屬于無線距離測量技術領。
背景技術：
當今，測量技術已貫穿于我們生產制造的每個方面，測量兩點間直線距離的方法眾多。最為常用的測量工具有游標卡尺、直尺、卷尺等，利用激光、超聲波等新技術測量手段也扮演著測量領域中重要的組成部分。對于較遠距離(50米左右)的測量，選用卷尺為測量工具的較多。但此測量工具在頻繁使用中，需不斷的卷起或拉放，極其不便。使用激光測量雖簡便，但價格昂貴。而目前現有的超聲波測量技木，大都運用其反射原理，測量條件要求被測物體反射面具有一定的平整度的面積，且測量距離短，難以實現較遠距離的測量。專利超聲波測距儀“201010543096. 8”雖利用超聲波對射測量技術，測量裝備有主機和副機之分分，測量距離雖然增大了，卻也帶來以下不足1).使用無線電信號作為超聲波發射起始時間信號，増加了系統成本；2).毎次測量需先校核；3).有主機和副機之分，數據只能一端的人讀取，在測量較為頻繁的建筑場合使用不便；4).對于近距離的墻面等測量，主機或副機不能深入該面內，致使其使用范圍受限。
發明內容
本發明的目的是解決現有超聲波測距儀成本高、使用不便及使用范圍受限的問題，從而提供一種超聲波米尺。本發明為解決上述技術問題而提供了一種超聲波米尺，該超聲波米尺包括單片機、收發一體化超聲波傳感器、超聲波發射電路、超聲波接收電路和液晶顯示模塊，超聲波發射電路和超聲波接收電路與單片機的相連，單片機的輸出端與液晶顯示模塊相連，收發一體化的超聲波傳感器的與超聲波發射電路和超聲波接收電路相連，單片機用于記錄測量結果。所述的超聲波米尺還包括溫度傳感器，該溫度傳感器與所述單片機的AD ロ相連。所述的單片機為STC12C5201AD芯片，用于記錄每次測量的結果并可利用鍵盤或超聲波接收電路通過中斷喚起。所述的超聲波發射電路包括三極管和變壓器，用于適應電池供電的低電壓和増大超聲波發射距離。所述的超聲波接收電路包括運放LM324、三極管、ニ極管、電容和電阻，用于將超聲波反饋信號放大并轉換成脈沖信號以供單片機檢測識別。所述的收發一體化超聲波傳感器為防水型超聲波傳感器TCF40-16TR1。所述的超聲波米尺還包括按鍵模塊，該按鍵模塊與單片機相連，包括測距模式選擇鍵和測量鍵。本發明利用超聲波原理測距，保留超聲波反射回波測距原理，同時又集成超聲波對射式測距原理，既可單機探測距離，也可雙機互成對射測量較遠的距離，本發明測量速度快、使用靈活、價位低廉。
圖I是本發明的一種超聲波米尺的硬件結構框圖。
具體實施例方式下面結合附圖對本發明的具體實施方式
做進ー步說明。 該超聲波米尺的硬件結構原理框圖如圖I所示，包括單片機、溫度傳感器、收發ー體化超聲波傳感器、超聲波發射電路、超聲波接收電路、液晶顯示模塊和按鍵模塊。單片機選擇為低價位高可靠性的STC12C5201AD芯片，該芯片擁有自身集成的10位AD轉換，和IKb的EEPR0M，用于記錄每次測量的結果，并可設定掉電模式，利用鍵盤或超聲波接收電路通過中斷喚起，能夠極大的降低系統功耗；溫度傳感器為感溫電阻通過測試電橋接入單片機AD轉換ロ，為系統測距提供修正參數，收發一體化超聲波傳感器選擇防水型超聲波傳感器TCF40-16TR1，所述超聲波發射電路有三極管和變壓器等組成，變壓器部件適應于電池供電的低電壓，同時增大超聲波發射聲壓，增加發射距離，超聲波接收電路包括運放LM324、三極管、ニ極管、電容和電阻，用于將超聲波反饋信號放大并轉換成脈沖信號，共檢測電路識別，液晶顯示模塊是指能顯示測距模式、距離值和溫度的低功耗顯示屏，按鍵包括測距模式選擇鍵和測量鍵。該超聲波米尺超聲波既可單機探測距離，也可雙機互成對射測量較遠的距離，本實施例對兩個超聲波米尺互成對射進行詳細說明，其工作原理如下
當本發明的兩個超聲波米尺分布在測量的不同位置，且其中一個按下測量鍵時，處理器立即啟動定時器開始計時，當計時達到規定固定時間后，通過超聲波發射電路發射出一定長度的超聲波，另ー位置的超聲波米尺接收電路接收到超聲波信號后，ー邊啟動定時器，一邊監測該束超聲波強度的時長，通過處理器的判斷，若為測量發射信號，當定時器到達規定固定時間時，才發射出一束超聲波反饋信號，反饋超聲波信號長度與發射超聲波信號長度不等，且相差很大，發射超聲波信號極短，以便于前一超聲波米尺判斷該信號為環境反射回來的干擾信號還是另一位置的超聲波米尺反饋信號，當前一超聲波米尺接收到并判斷為反饋信號后，立即讀取定時器定時值，并將定時器清零，重新計時，前一超聲波米尺處理器需要在下一次規定時間未到達時，完成數據處理并顯示。當定時器再次到達規時間后，該米尺再發送下一束超聲波測量信號，而另一位置的超聲波米尺再次接受到發送信號后，同時也是立即讀取定時器定時值，并將定時器清零，重新計時，同時在定時器未到達規定時間時，處理器完成數據處理并顯示。其也在到達規定時間后，再次發出超聲波反饋信號，如此往復執行下去，直到測量鍵被斷開。若前一位置超聲波米尺發射測量信號Is后，仍未能接受到反饋測量信號，則處理器認為該測量信號丟失，從新發送下一束測量信號，由于兩個超聲波米尺為同一產品，規定發射等待的固定時間相等，且該固定時間大于超聲波拖尾余波的時長，故能計算出被測兩點的距離，若前一位置超聲波米尺接收到的信號為干擾信號，不做任何處理。定時發送時間比較長，以排除超聲波被周圍環境反射回的信號干擾。
權利要求
1.一種超聲波米尺，其特征在于該超聲波米尺包括單片機、收發一體化超聲波傳感器、超聲波發射電路、超聲波接收電路和液晶顯示模塊，超聲波發射電路和超聲波接收電路與單片機的相連，單片機的輸出端與液晶顯示模塊相連，收發一體化的超聲波傳感器的與超聲波發射電路和超聲波接收電路相連，單片機用于控制超聲波發射電路發射超聲波和記錄測量結果。
2.根據權利要求I所述的超聲波米尺，其特征在于所述的超聲波米尺還包括溫度傳感器，該溫度傳感器與所述單片機的AD ロ相連。
3.根據權利要求I或2所述的超聲波米尺，其特征在干所述的單片機為STC12C5201AD芯片，用于記錄每次測量的結果并可利用鍵盤或超聲波接收電路通過中斷喚起。
4.根據權利要求I或2所述的超聲波米尺，其特征在于所述的超聲波發射電路包括三極管和變壓器，用于適應電池供電的低電壓和増大超聲波發射距離。
5.根據權利要求I或2所述的超聲波米尺，其特征在于所述的超聲波接收電路包括運放LM324、三極管、ニ極管、電容和電阻，用于將超聲波反饋信號放大并轉換成脈沖信號以供單片機檢測識別。
6.根據權利要求I或2所述的超聲波米尺，其特征在于所述的收發一體化超聲波傳感器為防水型超聲波傳感器TCF40-16TR1。
7.根據權利要求I或2所述的超聲波米尺，其特征在于所述的超聲波米尺還包括按鍵模塊，該按鍵模塊與單片機相連，包括測距模式選擇鍵和測量鍵。
全文摘要
本發明涉及一種超聲波米尺，屬于測量技術領域。該超聲波米尺包括單片機、溫度傳感器、收發一體化超聲波傳感器、超聲波發射電路、超聲波接收電路、液晶顯示模塊和按鍵，超聲波發射電路和超聲波接收電路與單片機的相連，單片機的輸出端與液晶顯示模塊相連，收發一體化的超聲波傳感器的與超聲波發射電路和超聲波接收電路相連，單片機用于記錄測量結果。該超聲波米尺通過超聲波反射回波測距原理和超聲波對射式測距原理，既能實現單機探測距離，也能實現雙機互成對射測量較遠的距離。本發明的一種超聲波米尺是一種測量快速、使用靈活、價位低廉的距離測量裝備。
文檔編號G01S11/14GK102679918SQ20111041167
公開日2012年9月19日 申請日期2011年12月12日 優先權日2011年12月12日
發明者孟春亞, 張伏, 徐銳良, 毛鵬軍, 王俊, 邱兆美, 閔俊杰 申請人:河南科技大學