紅外測距總結(jié)報(bào)告2

紅外測距總結(jié)報(bào)告2(完整版）文檔資料可直接使用，可編輯，歡迎下載

紅外測距總結(jié)報(bào)告紅外測距總結(jié)報(bào)告2(完整版）文檔資料可直接使用，可編輯，歡迎下載紅外測距儀總結(jié)報(bào)告一、摘要：本次設(shè)計(jì)任務(wù)是設(shè)計(jì)一個(gè)紅外測距電路，它由硬件和軟件兩部分組成，硬件部分包括發(fā)射模塊和接收模塊，先由stc8051單片機(jī)產(chǎn)生一個(gè)1khz的信號，經(jīng)紅外發(fā)射管發(fā)射，碰到障礙物后返回，接收管接收到信號通過放大、濾波、峰值檢波、ad轉(zhuǎn)換后傳回單片機(jī)，單片機(jī)即可通過判斷接收電壓的大小來確定距離。軟件部分包括信號產(chǎn)生、ad接收、數(shù)據(jù)處理、液晶顯示。關(guān)鍵詞：stc8051紅外測距二、電路總體方案：1、發(fā)射部分。用單片機(jī)產(chǎn)生一個(gè)1khz的信號經(jīng)紅外發(fā)射管發(fā)射。因?yàn)橛脝纹瑱C(jī)產(chǎn)生信號方便控制盒調(diào)節(jié)，電路也更加簡單。2、接收部分。采用±___v雙電源供電，利用lm358芯片進(jìn)行雙電源放大，因放大倍數(shù)在___至___倍之間即可，所以只需經(jīng)過一級放大。濾波部分。由于經(jīng)過放大以后的信號還有很多雜波，而我們需要的是接收到的1khz的信號，一般的濾波器很難解決干擾問題，所以直接選用有源二階帶通濾波器。峰值檢波部分：根據(jù)要求的精度為___mm，最簡單的峰值檢波電路即可勝任，出于節(jié)約成本的考慮，決定不用帶運(yùn)放的高精度檢波電路，假如還要進(jìn)一步提升測量精度，就需要選用更好的峰值檢波電路。ad轉(zhuǎn)換部分。由于所買單片機(jī)缺少ad轉(zhuǎn)換模塊，另購帶pcf8591芯片的ad轉(zhuǎn)換模塊外接到單片機(jī)與電路板之間來實(shí)現(xiàn)ad轉(zhuǎn)換。簡化了軟件編程中繁雜的io口編程。單片機(jī)控制部分。ad轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號傳入單片機(jī)，通過軟件采用查表發(fā)進(jìn)行處理，得出正確的距離。三、硬件設(shè)計(jì)：1.紅外發(fā)射管電路設(shè)計(jì)：1.1紅外發(fā)射管原理由stc8051的定時(shí)器產(chǎn)生一個(gè)1khz的方波，用一個(gè)三極管驅(qū)動，將信號傳送到紅外發(fā)射管上。1.2紅外發(fā)射管外圍電路和元件參數(shù)設(shè)計(jì)注。通過r3的調(diào)節(jié)改變測量范圍。1.3紅外接收管電路設(shè)計(jì)：紅外接收管接受的信號只有一百毫伏左右，而且還有很多干擾，需要先放大在帶通濾波，單片機(jī)只能接受信號，所以還需要通過峰值檢波輸出一個(gè)直流電壓，經(jīng)pcf8591芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸入單片機(jī)進(jìn)行處理。2.放大器的設(shè)計(jì)2.1放大器的工作原理：考慮到題目測量范圍和接收到的信號大小，選取放大倍數(shù)為___倍左右，倍數(shù)太大會出現(xiàn)波形失真，是測量范圍的最短距離變小，倍數(shù)太小信號強(qiáng)度不夠，則能測量的最遠(yuǎn)距離會變小，放大倍數(shù)：b=rf/rb=30；3.關(guān)于有源二階帶通濾波器的設(shè)計(jì)：則令c=c3=c4，則rep=r5//r6=（r5___r6）/（r5+r6）品質(zhì)因素q等于中心頻率除以帶寬即q=fc/bw=1/2___（r7/rep）?由上邊的公式，去中心頻率f=1khz，增資a=5，品質(zhì)因素q=8，則令c=c3=c4=104，可以得到電阻值為r5=2.5k，r6=100，r7=25k;4.關(guān)于峰值檢波電路的設(shè)計(jì)：考慮到電容值越大檢波效果越好，但是放電速度越慢，經(jīng)過測試，選取了200uf的電容和100k的電阻以及l(fā)m358構(gòu)成最簡單的峰值檢波電路。5.電路圖如下：注：1.r4的電阻大小可改變測量精度；2.整流電路中r8的大小決定最后測量結(jié)果精度；3.前兩個(gè)放大器用tl082，后一個(gè)選用lm358；四、程序設(shè)計(jì)：軟件由___個(gè)部分組成，信號產(chǎn)生模塊，ad接受模塊，數(shù)據(jù)處理模塊和lcd顯示模塊，利用單片機(jī)的定時(shí)器0可以持續(xù)不斷的產(chǎn)生1khz信號并輸出，由于輸出信號時(shí)穩(wěn)定的，而接收管接收的信號時(shí)隨著障礙物距離的變遠(yuǎn)而變小，所以我們可以通過檢測信號的強(qiáng)弱來判斷距離，但是接收的信號并不是完全是線性變化，采用一個(gè)或者幾個(gè)固定的公式并不能得出準(zhǔn)確的距離，所以采用提前把正確的距離和信號強(qiáng)弱的關(guān)系先測量好，建成一張信號距離表，這樣測量時(shí)就可以查表快速得出距離。精度也方便控制。處理好的數(shù)據(jù)直接傳送到1502液晶屏顯示即可。流程圖如下：五、測試方案：本次測試所用到的儀器設(shè)備主要有。示波器，函數(shù)信號發(fā)生儀，穩(wěn)壓電源，數(shù)字萬用表。調(diào)試過程如下：調(diào)試發(fā)射部分，直接用示波器測量單片機(jī)輸出的信號，為1khz；調(diào)試接收部分的放大模塊：先用函數(shù)信號發(fā)生儀模擬一個(gè)接收信號，把放大電路和濾波電路斷開，測量tl082芯片的1腳，輸入信號為1khz，100mv的正弦信號，用示波器測量1腳為1khz，2.9v的正弦信號，放大倍數(shù)為___倍，由于有信號的衰減，放大部分正常；調(diào)試帶通濾波。把放大電路和濾波電路連好，輸入函數(shù)發(fā)生儀產(chǎn)生的模擬信號，測量tl082芯片的7腳，得到一個(gè)穩(wěn)定的正弦波，通過調(diào)節(jié)輸入信號的頻率，測得帶通濾波器的中心頻率為1khz，滿足要求。然后接著測量整個(gè)電路的輸出端，示波器打到直流檔，調(diào)節(jié)信號強(qiáng)弱，發(fā)現(xiàn)檢波電路工作良好。最后，接入紅外發(fā)射管與接收管，直接進(jìn)行最終整調(diào)試，適當(dāng)改變了r3與r4的電阻大小，再將電壓在液晶上顯示出來，用米尺畫出一張標(biāo)準(zhǔn)的距離圖，測量距離圖上每隔___mm所對應(yīng)的電壓記錄并做成表格最終填入程序中，并多次驗(yàn)證距離和長度的關(guān)系是否正確。礦壓觀測總結(jié)報(bào)告礦壓觀測工考試題1、頂、底板的概念：答。煤層上面的巖層叫做頂板，煤層下面的巖層叫做底板。2、了解頂、底板的分類，并掌握本礦分煤層各工作面的頂、底板的所屬類型。答：頂板分為偽頂、直接頂、老頂偽頂是直接位于煤層之上的一層極易垮落的薄巖層，常隨采隨落，多由炭質(zhì)頁巖或泥質(zhì)頁巖組成，厚度一般在0.3～0.5以下，有些煤層沒有偽頂。直接頂是直接位于偽頂或煤層之上的一層或數(shù)層巖層，常有頁巖或砂質(zhì)頁巖等組成，厚度為幾米至十余米不等，不很堅(jiān)硬。老頂是位于直接頂上方的厚而堅(jiān)硬的巖層，常有砂巖、石灰?guī)r或礫巖組成。有些煤層上方?jīng)]有偽頂和直接頂而只有老頂。3、采煤工作面頂板控制的主要對象是什么。答。采煤工作面頂板控制的主要對象是直接頂，管理頂板主要是管理好直接頂，包括煤壁和老塘。4、掌握初撐力、工作阻力的概念以及本礦對支柱初撐力指標(biāo)要求。答：初撐力是指單體支護(hù)頂、底板時(shí)的主動支撐力。工作阻力：當(dāng)?shù)装鍋韷汉?，支柱被壓，此時(shí)支柱所能承受的力。本礦對初撐力的要求：≥50kn/棵5、了解單體支柱的結(jié)構(gòu)及主要性能。答：外注式單體液壓支柱主要結(jié)構(gòu)：柱缸、活柱、三用閥、頂蓋、手把、彈簧；柱缸：自由伸縮以產(chǎn)生對頂板支護(hù)的初撐力和工作阻力；活柱：在柱缸內(nèi)自由運(yùn)行，升起可產(chǎn)生初撐力；三用閥：卸載閥、單向閥、安全閥組成；工作原理：（1）、升柱、（2）、承載、（3）、回柱6、了解采煤工作面頂板事故的分類，能夠分析各種頂板事故的發(fā)生原因，制定預(yù)防措施：答：采煤工作面頂板事故可分為：漏頂、冒頂、垮掌子面三類。局部冒頂主要分為靠煤幫附近的局部冒頂，放頂線附近局部冒頂及上、下出口局部冒頂三種。1）、靠煤幫附近局部冒頂原因：直接頂裂隙發(fā)育形成游離巖塊；采煤___后支護(hù)不及時(shí)；炮眼布置不當(dāng)，裝藥量過多，放炮崩倒支架；煤層強(qiáng)度較低，老頂來壓片幫，擴(kuò)大無支護(hù)空間。2）、放頂線附近局部冒頂原因：頂板存在由斷層、裂隙、層理等切割形成的大塊游離巖塊；金屬網(wǎng)假頂網(wǎng)上有大塊巖塊，回收后失穩(wěn)旋轉(zhuǎn)；支柱質(zhì)量差。3）、上、下出口局部冒頂原因：位于采煤面與順槽交接處控頂范圍大；掘進(jìn)順槽時(shí)，直接頂被松動破壞；為移鏈板機(jī)機(jī)頭、機(jī)尾經(jīng)常拆換支柱；老頂來壓作用，施加給支柱的側(cè)向力影響。推垮型冒頂：“復(fù)合頂板”下推垮冒頂原因：煤層頂板由下軟上硬不同巖性組成，層間夾有煤線。當(dāng)支架初撐力剛度不夠，軟巖離層被裂隙切割成六面體后，下部冒落、空向傾斜方向或老塘有推力，側(cè)向推力使支架失穩(wěn)而大冒頂。防止采煤工作面冒頂措施：1）、首先要加強(qiáng)礦井生產(chǎn)地質(zhì)工作，掌握回采面的頂、底板和煤層水文等情況及變化，以便針對性地采取防冒頂措施。2）、認(rèn)真編制采區(qū)設(shè)計(jì)和工作面作業(yè)規(guī)程，正確確定采面的支護(hù)形式和方法，頂板管理方法，控頂距，初次來壓和周期來壓的特殊支護(hù)措施，認(rèn)真制定工作面初采、初放、收作和正規(guī)循環(huán)等規(guī)定。3）、進(jìn)行頂板觀測和來壓預(yù)報(bào)，及早采取相應(yīng)安全措施。4）、加強(qiáng)工作面支護(hù)，做好回柱放頂工作，同一采面不得使用不同類型支柱。5）、嚴(yán)格工程質(zhì)量驗(yàn)收，嚴(yán)禁空頂作業(yè)，嚴(yán)禁支柱載在浮矸、浮煤上，保證初撐力迎山角度符合要求，工作面不得缺梁少柱，失效、損壞的支柱及時(shí)更換。6）、堅(jiān)持正規(guī)循環(huán)作業(yè)，加快工作面推進(jìn)速度，工作面保證“三直三平兩暢通”。7）、回采工作面上、下出口及機(jī)頭機(jī)尾加強(qiáng)特殊支架支護(hù)，煤壁根據(jù)需要支設(shè)貼幫柱，超前支護(hù)頂板，回柱放頂嚴(yán)格按措施執(zhí)行。7、知道頂板的狀態(tài)參數(shù)主要有哪些，具體控制指標(biāo)是多少。答：根據(jù)直接頂?shù)挠捕燃俺醴偶俺醮慰迓洳骄?，具體控制指標(biāo)可分為：不穩(wěn)定頂板≤30（硬度）≤___m（初次垮落步距）中等穩(wěn)定頂板31～709～___m穩(wěn)定頂板71～1___～___m堅(jiān)硬頂板＞120＞___m8、掌握采煤工作面頂板管理的重點(diǎn)區(qū)、特殊點(diǎn)、異常段的概念。答：重點(diǎn)區(qū)：是指工作面回柱放頂區(qū)，煤壁區(qū)、兩巷超前管理區(qū)。特殊點(diǎn)：是指上、下出口、腰巷、老峒、車窩；異常段：是指地質(zhì)構(gòu)造帶、斷層、空頂處。9、掌握礦壓觀測的“五個(gè)環(huán)節(jié)”及其具體要求。答：礦壓觀測的“五個(gè)環(huán)節(jié)”是指：監(jiān)測、補(bǔ)改、檢驗(yàn)、填報(bào)、處理。按照礦壓管理規(guī)定對工作面人行道一排支柱每隔3棚測一棵，老塘放頂線外第二排測工作阻力，抽測率___%；對監(jiān)測不合格的及時(shí)補(bǔ)液、整改，然后再檢驗(yàn)，把有關(guān)數(shù)據(jù)及時(shí)準(zhǔn)確填入原始記錄單，對仍然不合格的要分析原因，采取措施處理。10、掌握采煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化標(biāo)準(zhǔn)對支柱初撐力合格率要求。答。采煤質(zhì)量標(biāo)準(zhǔn)化對支柱初撐力檢查要求采取均勻選點(diǎn)和任意選點(diǎn)，每點(diǎn)選三棵，一處不合格，該點(diǎn)零分，根據(jù)工作面長度每___m一點(diǎn)，任意選點(diǎn)要和均勻選點(diǎn)區(qū)相同，合格率大于___%。11、液壓管路進(jìn)入工作面應(yīng)該怎樣吊掛。答。工作面主管路要吊掛在距離棚梁下___mm處，吊掛間距不超過___m，并吊掛牢固。每個(gè)支管要單獨(dú)盤好，吊掛在人行道老塘側(cè)柱下，注液___卡緊在三用閥上。在垮越鏈板機(jī)時(shí)要吊掛牢固，防止車?yán)瓘椈貍恕?yán)禁隨地亂放。12、集團(tuán)公司對采煤工作面泵站系統(tǒng)、壓力、乳化液配比有何規(guī)定。答。乳化液泵站和液化壓系統(tǒng)完好，不漏液，泵壓≥___mpa，乳化液濃度不低于2～___%（炮采）；泵壓≥___mpa，乳化液濃度不低于3～___%（綜采），有現(xiàn)場配比和檢查手段。13、壓力的換算關(guān)系是什么。答：目前，我們使用的壓力表讀出的數(shù)據(jù)均mpa，換算成噸時(shí)1）、對于___mm鋼徑的單體支柱___mpa=8kn2）、對于___mm鋼徑的單體支柱___mpa=5kn14、如何操作測壓表。答。操作測壓表應(yīng)按照“檢、插、卡、測”的順序進(jìn)行。即先檢查待測支柱周圍頂板情況，三用閥內(nèi)有無煤塵等，發(fā)現(xiàn)問題處理好后再測壓；插即是測壓表插入支柱三用閥內(nèi)；卡即是插入壓力表后，卡上鎖緊套；測即轉(zhuǎn)動測壓表、測壓讀數(shù)。15、___要堅(jiān)持“初撐力第一”的觀點(diǎn)。答：1、因?yàn)槌鯎瘟Φ拇笮∈呛饬恐еЧ闹匾侄危岣咧е某鯎瘟?，可以保持頂板的完整性，控制頂板離層及頂板下沉量，保證安全生產(chǎn)。2、大量統(tǒng)計(jì)資料表明，造成頂板事故的根本原因是支柱工作阻力小。而工作阻力是通過支柱增阻達(dá)到的。在保證足夠剛度的前提下，初撐力是影響工作阻力的關(guān)鍵因素。3、對于單體支柱，能用測壓表直接測出支柱初撐力和工作阻力，方法簡便、直觀而且覆蓋面大。因此，堅(jiān)持初撐力第一的觀點(diǎn)，以初撐力為主要監(jiān)控指標(biāo)是科學(xué)的、合理的、可行的。16、礦壓監(jiān)控的主要目的是什么。答。主要目的是摸清各煤層工作面的礦壓顯現(xiàn)規(guī)律，分析研究支架的工作情況，為安全生產(chǎn)及今后的支架選型提供科學(xué)依據(jù)。17、影響支架初撐力、工作阻力的因素有哪些。答。1）、支架頂梁上、底座下浮煤浮矸。2）、系統(tǒng)阻力3）、操作不注意，接頂后注液停留時(shí)間不足，立即扳到零位。以上三點(diǎn)為影響支架初撐力的主要因素，影響工作阻力的因素除以上外，在支架上安設(shè)安全閥也是很重要的因素。18、什么叫老頂初次來壓、老頂周期來壓。答。一新工作面從開切眼開始回采，老頂懸露達(dá)到極限垮度后，老頂巖層第一次斷裂垮落，造成工作面壓力突然增大，頂板下沉較快。初次來壓后，隨著工作面的繼續(xù)推進(jìn)每經(jīng)過一定時(shí)間，推進(jìn)一定距離，老頂就斷裂垮落一次，造成工作面壓力周期性增大，就是老頂周期來壓。19、老頂來壓時(shí)如何處理才能保證人身安全。答。1）、來壓前思想上有準(zhǔn)備，時(shí)刻處于戒備狀態(tài)；2）、加強(qiáng)工程質(zhì)量，嚴(yán)格執(zhí)行作業(yè)規(guī)程各項(xiàng)規(guī)定；3）、安全退路暢通無阻，上下茬相互響應(yīng)呼應(yīng)；4）、發(fā)現(xiàn)老塘頂板有冒落予兆時(shí)即停止作業(yè)，并立即撤到安全地帶。20、什么叫支柱“鉆底”，有何危害。如何預(yù)防。答。支柱受壓后，柱根插入底板里的現(xiàn)象叫“鉆底”支柱鉆底的危害，主要表現(xiàn)在由于鉆底而造成頂板下沉量增大，使頂板離層，控頂效果差，支柱載荷下降，給安全生產(chǎn)造成威脅。預(yù)防措施：“穿鞋”“下底梁”，增大支護(hù)密度，加快推進(jìn)度等。21、液壓支柱的完好標(biāo)準(zhǔn)是什么內(nèi)容。答：1）動作可靠，密封良好，無竄液，漏液現(xiàn)象；2）活柱劃痕深度不大于___mm，砸傷面積不大于___mm2。3）、活柱無嚴(yán)重變形，用___mm鋼板尺靠活柱其間隙不大于___mm。22、什么是礦壓觀測中的“三量”觀測答。1）、頂板下沉量，通常是指測量位置的頂?shù)装逑鄬σ平?，包括柱帽壓縮量，活柱壓縮量和支柱鉆底量。2）、活柱壓縮量，該指標(biāo)是指活柱被壓入柱筒內(nèi)的數(shù)量，以毫米（每柱kn）表示。3）、支柱載荷，是支柱支護(hù)頂板期間所承受的壓力大小，以kn/柱表示。23、采煤工作面礦壓顯現(xiàn)的現(xiàn)象有哪些。答。有頂板下沉、垮落、支柱變形與折損、煤壁片幫、支柱鉆底、底板隆起、煤被壓出、支架阻力明顯增大等。24、全承載支護(hù)的含義是什么。答。工作面多余支柱要全部支設(shè)在切頂排一側(cè)，并保證有足夠的初撐力，不允許有空載支柱。25、回采工作面冒頂前主要預(yù)兆有。答。紅外測距總結(jié)報(bào)告電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)課程設(shè)計(jì)超聲波測距系統(tǒng)總結(jié)報(bào)告自03胡效赫___012351自03胡效赫___012351一、課題內(nèi)容及分析首先根據(jù)課程所給的幾個(gè)題目進(jìn)行選擇，由于自己最近在做電子設(shè)計(jì)大賽的平臺設(shè)計(jì)，希望對超聲波測距在定位方面應(yīng)用有更詳盡的了解，所以選擇課題三——超聲波測距作為課程設(shè)計(jì)，內(nèi)容如下：對課題進(jìn)行分析。實(shí)驗(yàn)提供超聲波傳感器t40-16和r40-16，利用面包板和小規(guī)模芯片搭接電路，實(shí)現(xiàn)距離的測量及顯示。大致思路即驅(qū)動發(fā)射端發(fā)出超聲波，接收端收到返回的脈沖進(jìn)行處理與計(jì)算得到測量距離并通過數(shù)碼管和蜂鳴器顯示。二、方案比較與選擇由于超聲波測距方案原理基本相同，只要能夠檢測出發(fā)射到接收的時(shí)間，并通過相應(yīng)計(jì)算就可以得到所測距離。所以問題大致分為驅(qū)自03胡效赫___012351動發(fā)射端、接收端檢測、間隔時(shí)間計(jì)算與計(jì)算結(jié)果顯示四部分。具體的方案設(shè)計(jì)如下：閘門脈沖源產(chǎn)生基準(zhǔn)寬度為t的閘門脈沖，該脈沖一方面控制計(jì)數(shù)電路的計(jì)數(shù)啟動和并產(chǎn)生計(jì)數(shù)器清零脈沖，使計(jì)數(shù)器從零開始對標(biāo)準(zhǔn)脈沖源輸出的時(shí)鐘脈沖（頻率為17khz）計(jì)數(shù)。同時(shí)開啟控制門，超聲波振蕩器輸出的40khz脈沖信號通過控制門，放大后送至超聲波換能器，由發(fā)射探頭轉(zhuǎn)換成聲波發(fā)射出去。該超聲波經(jīng)過一定的傳播時(shí)間，達(dá)到目標(biāo)并反射回來，被超聲波換能器的接收探頭接收變成電信號，經(jīng)放大、濾波、電壓比較和電平轉(zhuǎn)換后，還原成方波。圖中的脈沖前沿檢測電路檢測出第一個(gè)脈沖的前沿，輸出控制信號關(guān)閉計(jì)數(shù)器，使計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。則計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值反映了超聲波從發(fā)射到接收所經(jīng)歷的時(shí)間（或距離）。自03胡效赫___012351三、模塊化設(shè)計(jì)及參數(shù)估算1、閘門控制模塊設(shè)計(jì)思路555振蕩電路產(chǎn)生頻率為2hz的脈沖，作為閘門脈沖源。rc微分電路將輸出的2hz脈沖進(jìn)行微分運(yùn)算產(chǎn)生脈沖信號，作為計(jì)數(shù)啟動和計(jì)數(shù)清零的信號，分別控制d觸發(fā)器的置高端和74ls90的清零端。參數(shù)設(shè)計(jì)：555振蕩電路t=（r1+2___r2）___c___ln2。其中r1取4.7kΩ，r2接入10kΩ滑動變阻器，最后實(shí)測7.51kΩ，c取47uf。rc微分電路r為1kΩ，c為4.7nf2、超聲波發(fā)生模塊設(shè)計(jì)思路555振蕩電路產(chǎn)生頻率為40khz的脈沖，作為驅(qū)動超聲波發(fā)射端自03胡效赫___012351的基礎(chǔ)脈沖信號。同時(shí)由2hz閘門信號作為門控（高電平有效）。再利用電壓比較器，對555脈沖信號進(jìn)行整形，而后輸出。參數(shù)設(shè)計(jì)555振蕩電路t=（r1+2___r2）___c___ln2。其中r1取2kΩ，r2接入1kΩ滑動變阻器，最后實(shí)測440Ω，c取10nf。3、超聲波接收模塊設(shè)計(jì)思路電壓放大電路，利用lf347放大超聲接收端信號電壓比較電路，利用電阻分壓設(shè)計(jì)閾值電壓vref，當(dāng)沒有接收到信號時(shí)v-大于v+，輸出為負(fù)，當(dāng)接收到信號時(shí)v-小于v+，輸出為正。穩(wěn)壓電路，電壓比較器輸出端接1kΩ電阻，反接___v穩(wěn)壓管接地，自03胡效赫___012351使沒有信號即輸出為負(fù)時(shí)，輸出-___v電平，有信號即輸出為正時(shí)，輸出___v電平。參數(shù)設(shè)計(jì)放大電路電阻值為1kΩ和750kΩ，放大倍數(shù)為750。電壓比較器vref由100kΩ電阻和100kΩ的滑動變阻器分壓決定，最終滑動變阻器阻值取為5.68kΩ，vref取值大致為-___v。4、計(jì)數(shù)控制模塊設(shè)計(jì)思路計(jì)數(shù)控制模塊由，計(jì)數(shù)啟動和計(jì)數(shù)停止控制組成。由d觸發(fā)器進(jìn)行實(shí)現(xiàn)當(dāng)計(jì)數(shù)開始時(shí)閘門信號的微分電路給出低電平脈沖將q置高，計(jì)數(shù)信號有效。而接收到回波后，接收信號由低變自03胡效赫___012351高，clk產(chǎn)生上升沿將q置低，計(jì)數(shù)信號關(guān)閉。5、計(jì)數(shù)模塊設(shè)計(jì)思路555振蕩電路產(chǎn)生17khz的脈沖型號用來計(jì)數(shù)三個(gè)74ls90級聯(lián)，采用十進(jìn)制接法計(jì)數(shù)，分別對應(yīng)米、分米、厘米。計(jì)數(shù)信號控制源由計(jì)數(shù)控制模塊的d觸發(fā)器的q信號給出計(jì)數(shù)信號清零源由閘門控制信號的微分模塊經(jīng)由緩沖器后給出高脈沖清零。參數(shù)設(shè)計(jì)555振蕩電路t=（r1+2___r2）___c___ln2。其中r1取5.1kΩ，r2接入47kΩ滑動變阻器，最后實(shí)測18.98kΩ，c取2.2nf。6、報(bào)警模塊設(shè)計(jì)思路令a[___]，b[___]，c[___]分別對應(yīng)米、分米、厘米，同時(shí)當(dāng)模塊計(jì)數(shù)時(shí)報(bào)警應(yīng)該無效，設(shè)d觸發(fā)器輸出信號為q，則邏輯函數(shù)alarm=a1’a0’b3’b2’b1’q自03胡效赫___012351利用與非、或非及非邏輯運(yùn)算搭接電路四、實(shí)驗(yàn)電路總圖1、電路原理圖自03胡效赫___0123512、時(shí)序圖3、面包板布局五、實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題分析1、實(shí)驗(yàn)結(jié)果結(jié)果?；疽蠹疤岣咭笕客瓿?。其中四個(gè)地方用到了滑動變阻器分別是三個(gè)555的脈沖源（產(chǎn)生2hz、17khz和40khz的方波）和接收模塊的電壓比較器閾值電壓vref的確定。調(diào)試結(jié)果的各自03胡效赫___012351阻值已在模塊設(shè)計(jì)中標(biāo)明。2、實(shí)驗(yàn)中出現(xiàn)的問題及分析a.微分電路輸出信號的檢查開始分模塊調(diào)試時(shí)，不會測量微分電路輸出的脈沖信號，然后不能確定問題出現(xiàn)在下級還是本級。經(jīng)過老師的提示，只要把示波器顯示的波形調(diào)到最粗最亮，調(diào)成相應(yīng)掃描速度，可以看到面板上有亮點(diǎn)間歇顯示。從而驗(yàn)證微分電路輸出信號無誤，并且幅值正確。b.數(shù)碼管顯示不穩(wěn)定數(shù)碼管顯示不穩(wěn)定，多數(shù)原因是由于數(shù)字電路與模擬電路相互干擾，計(jì)數(shù)器中混有雜波和高頻信號。用示波器測量計(jì)數(shù)電路的74ls90的信號，發(fā)現(xiàn)有17khz的雜波。首先將模擬地和數(shù)字地分開將555振蕩電路的地直接由引線接到學(xué)習(xí)機(jī)上，而后數(shù)碼管開始顯示，但仍不太穩(wěn)定。再在vcc和gnd之間跨接0.1uf的電容濾掉雜波。之后數(shù)碼管穩(wěn)定顯示。c.信號輸出不正確d觸發(fā)器輸出電平q在未接受到信號時(shí)應(yīng)該是低電平，但始終是高電平。開始時(shí)不確定前級各模塊的正確與否，有些停滯，之后確定前級信號正確，d觸發(fā)器接線正確，而輸出信號不對，則一定芯片的問題。換了芯片之后，輸出正常。六、收獲、體會和建議1、收獲與體會本次實(shí)驗(yàn)充分體會電路模塊設(shè)計(jì)與調(diào)試的過程，對于設(shè)計(jì)電路和自03胡效赫___012351測試電路的能力有了更一步的提升。首先，搭接與調(diào)試電路時(shí)，應(yīng)該本著自頂向下逐步求精的原則，在理解原理并確定原理正確之后，先對于面包板的布局進(jìn)行規(guī)劃，把相應(yīng)的芯片測試后，插到相應(yīng)部分，保證后面搭接時(shí)方便并且思路清晰。然后，按分模塊逐級搭接調(diào)試的原則測試電路，保證了每一級的輸入信號都是正確的后，如果輸出不正確，去檢查接線，接線正確后檢查芯片是否正常工作。最后，發(fā)現(xiàn)信號干擾問題，嘗試用濾波，分離數(shù)字地和模擬地，以及簡單的搭接電容的方法，解決干擾。依照上述方法調(diào)試電路，保持一顆正常心態(tài)，可以高效并且正確的完成問題。2、建議由于整個(gè)實(shí)驗(yàn)過程中只需要，測量接收波形的上升沿，所以對于模擬電路中波形整形處理部分現(xiàn)對簡單?，F(xiàn)提出以下課程建議：建議老師將提高要求的測量距離改為高于___m，這樣同學(xué)們利用波形放大然后與閾值電壓比較的方法就不能實(shí)現(xiàn)了，因?yàn)橄鄳?yīng)的雜波干擾也會隨之放大，沖過閾值電壓，影響結(jié)果。所以此時(shí)同學(xué)應(yīng)該使用選頻電路選出40khz的波形，控制后面的計(jì)數(shù)模塊，對于模擬電路部分會有更高的鍛煉。附工作日志___月___日自03胡效赫___012351經(jīng)過周末的預(yù)習(xí)，查找了關(guān)于超聲傳感器的原理知識和超聲測距的。分析了超聲測距的實(shí)現(xiàn)方案，并將電路分為各個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)，每個(gè)模塊進(jìn)行了相應(yīng)仿真（但有些仿真結(jié)果不理想，待硬件實(shí)測）。本日上午首先針對超聲測距系統(tǒng)方案中的幾個(gè)模塊與同學(xué)進(jìn)行了討論，包括方波頻率的選擇與實(shí)現(xiàn)，閘門信號的實(shí)現(xiàn)與清零，以及面包板的布局合理性。而后首先搭接了三個(gè)555方波發(fā)生器。上午只搭接測試出了，40khz的方波本日下午再次對于板子的規(guī)劃進(jìn)行思考，并大致劃分了區(qū)域，把相應(yīng)用到的芯片放到了相應(yīng)的位置。然后搭接測試出了2hz方波。分別測試兩種方波的頻率均很穩(wěn)定，效果不錯(cuò)。而后開始搭接超聲發(fā)射模塊的實(shí)現(xiàn)，將兩種頻率的方波進(jìn)行邏輯運(yùn)算，經(jīng)由ls00，信號傳至運(yùn)算放大器lf347，將信號與___v電壓值進(jìn)行比較，得到最終的大約0.5s驅(qū)動一次超聲波發(fā)射器的效果。但是遇到的問題是，當(dāng)2hz和40khz的方波共同輸入到ls00中時(shí)，對2hz的方波進(jìn)行測量，示波器顯示的頻率很難穩(wěn)定下來，發(fā)現(xiàn)混有雜波，可能是40khz的雜波，也可能是交流成分。進(jìn)行了各種測試，重新退到上一步驟，檢查芯片的問題，等等。但是問題并沒解決，后來懷疑是示波器測量可能不是很準(zhǔn)。直接測量最終運(yùn)放發(fā)射的信號，發(fā)現(xiàn)效果正常。問題解決。而后進(jìn)行超聲接收信號接收處理的部分電路的搭接，以及觸發(fā)器電路的搭接。之后搭出17khz的脈沖源后，下課。晚上又把數(shù)碼顯示和蜂鳴器部分搭出來了，明天分模塊測試。___月___日由于昨天已經(jīng)把各個(gè)模塊全部搭好，今天開始分模塊測試和模塊的聯(lián)調(diào)測試。今天下來調(diào)試結(jié)果：超聲波發(fā)射模塊調(diào)試通過正常運(yùn)行，并且接收模塊可以接收到相應(yīng)信號，在示波器上顯示相應(yīng)波形。40khz的555脈沖源正常，2hz的555脈沖源正常，經(jīng)過ls00運(yùn)算后，到lf347正常驅(qū)動t40-16，而相應(yīng)的r40-16接收到反射的超聲波信號后，產(chǎn)生較大幅值的波形（較之原有的干擾信號），可以通過放大，與閾值電壓比較后得到相應(yīng)的脈沖信號（沒有接收到信號時(shí)，信號為0，大于閾值電壓，最終輸出低電平信號-___v；接收到信號后，信號為負(fù)，小于閾值電壓，最終由于穩(wěn)壓管穩(wěn)壓后輸出高電平___v）。即，當(dāng)調(diào)整出較好的閾值電壓后接收到超聲信號后會產(chǎn)生相應(yīng)的上升沿信號。對于閘門信號的作用部分，由74ls74雙上升沿d觸發(fā)器來完成。對2hz脈沖信號進(jìn)行微分運(yùn)算，上升沿時(shí)給出正脈沖，經(jīng)由40106s施密特反相器可以得到一直是高電平閘門信號時(shí)給出低電平和一直是低電平閘門信號時(shí)給出高電平的信號。將ls74的置高端接前者信號，給出低電平脈沖時(shí)d觸發(fā)器被置高，而只有clk信號給出上升沿后才能將d觸發(fā)器置低。。但是輸入信號都測出來了，輸出不對哎有木有所以明天ls74是重點(diǎn)哎有木有。而后是計(jì)數(shù)器顯示模塊，需要有17khz的555脈沖源，搞定。與經(jīng)由閘門信號控制鎖存后的q輸出端進(jìn)行邏輯運(yùn)算（ls00），結(jié)果輸出到ls90中進(jìn)行計(jì)數(shù)并在數(shù)碼管中顯示。同時(shí)從計(jì)數(shù)的信號端中做組合邏輯實(shí)現(xiàn)低于___m時(shí)報(bào)警。同時(shí)計(jì)數(shù)器的清零信號由閘門信號微分運(yùn)算后s施密特反相器整形后得到。開始沒有產(chǎn)生555脈沖信號的時(shí)候，將clk和clr用學(xué)習(xí)機(jī)模擬，效果很好，接上555后發(fā)現(xiàn)數(shù)碼管不穩(wěn)，有木有。模擬地和數(shù)字有干擾有木有。想辦法有木有。自03胡效赫___012351數(shù)電電子技術(shù)實(shí)驗(yàn)考核的時(shí)候就有這個(gè)問題木有解決，明天上午一定要解決有木有。___月___日今天來到實(shí)驗(yàn)室后重新整理了思路，調(diào)整了心態(tài)。紅外測距總結(jié)報(bào)告紅外測距電路總結(jié)報(bào)告學(xué)院：機(jī)電工程學(xué)院班級：學(xué)號：姓名：劉豐源11電氣___班1100103139摘要本次實(shí)驗(yàn)是設(shè)計(jì)一個(gè)紅外測距電路，它由軟件和硬件兩部分組成。軟件部分包括信號產(chǎn)生、ad接收、數(shù)據(jù)處理、液晶顯示；硬件部分包括發(fā)射模塊和接收模塊。此電路可以測較短的距離，精度在0~___mm之間。關(guān)鍵詞stc8051單片機(jī)；紅外測距；一、方案設(shè)計(jì)1、發(fā)射模塊采用用單片機(jī)產(chǎn)生一個(gè)1khz的信號經(jīng)紅外發(fā)射管發(fā)射這樣設(shè)計(jì)既簡單又方便，電路也更加簡單。2、接收模塊放大電路：采用___v電源供電，利用lm358芯片進(jìn)行單電源放大。由于放大倍數(shù)在20到___倍之間，經(jīng)過一級放大即可。濾波電路：由于經(jīng)過放大以后的信號還有很多雜波，而我們需要的是接收到的1khz的信號，一般的濾波器很難解決干擾問題，所以直接選用有源二階帶通濾波器。峰值檢波電路：根據(jù)要求的精度為___mm，最簡單的峰值檢波電路即可勝任，出于節(jié)約成本的考慮，決定不用帶運(yùn)放的高精度檢波電路，假如還要進(jìn)一步提升測量精度，就需要選用更好的峰值檢波電路。ad轉(zhuǎn)換電路：ad轉(zhuǎn)換選用0809芯片，它是并行傳輸?shù)?，占用的io口太多，但是軟件編寫非常簡單。單片機(jī)控制電路：ad轉(zhuǎn)換的數(shù)字信號傳入單片機(jī)，通過軟件自動求出所測的距離，顯示正確的距離。二、電路分析1.發(fā)射模塊由8051的定時(shí)器產(chǎn)生一個(gè)1khz的方波，用一個(gè)三極管驅(qū)動，將信號加載到紅外發(fā)射管上。2.接收模塊電路設(shè)計(jì)因?yàn)榧t外接收管接收到的信號只有一百毫伏左右，而且還有很多干擾，需要先放大再帶通濾波，單片機(jī)只能接受數(shù)字信號，所以還需要通過峰值檢波輸出一個(gè)直流電壓，經(jīng)tlc1543芯片轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號輸入單片機(jī)進(jìn)行處理?？紤]到題目測量范圍和接收到的信號大小，選取放大倍數(shù)為___倍左右，倍數(shù)太大回出現(xiàn)波形失真，使測量的最短距離變小，倍數(shù)太小信號強(qiáng)度不夠，則能測量的最遠(yuǎn)距離會變小，放大倍數(shù)b=r4/r3=40；關(guān)于有源二階