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4.3 超神波测距设计
（1）超声波测距模块实物图
图4.3.1
（2）超声波测距原理图
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图4.3.2超声波原理图
（2）超声波测距原理
谐振频率高于20kHz的声波被称为超声波。超声波为直线传播方式，频率越高，绕射能力越弱，但反射能力越强。利用超声波的这种性能就可制成超声传感器，或称为超声换能器，它是一种既可以把电能转化为机械能、又可以把机械能转化为电能的器件或装置。换能器在电脉冲激励下可将电能转换为机械能，向外发送超声波；反之，当换能器处在接收状态时，它可将声能(机械能)转换为电能。
最常用的超声测距的方法是回声探测法，超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时计数器开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物面阻挡就立即反射回来，超声波接收器收到反射回的超声波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物面的距离s，即：s=340t/2。
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由于超声波也是一种声波，其声速V与温度有关。在使用时，如果传播介质温度变化不大，则可近似认为超声波速度在传播的过程中是基本不变的。如果对测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法对测量结果加以数值校正。声速确定后，只要测得超声波往返的时间，即可求得距离。这就是超声波测距仪的基本原理。
4.4 传感器测速的设计
（1）测速距模块实物图
图4.4.1
（2）测速距模块说明
①、使用进口槽型光耦传感器 ②、槽宽度5mm。
③、有输出状态指示灯，输出高电平灯灭，输出低电平灯亮。 ④、 有遮挡，输出高电平；无遮挡，输出低电平。
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⑤、比较器输出，信号干净，波形好，驱动能力强，超过15mA。 ⑥、工作电压3.3V-5V
⑦、输出形式 ：数字开关量输出（0和1） ⑧、设有固定螺栓孔，方便安装 ⑨、小板PCB尺寸：3.2cm x 1.4cm ⑩、使用宽电压LM393比较器
使用说明：
1.模块槽中无遮挡时，接收管导通，模块DO输出低电平，遮挡时，DO输出高电平；
2.模块DO可与继电器相连，组成限位开关等功能，也可以与有源蜂鸣器模块相连，组成报警器。
（3）测速距模块电路图
图4.4.2
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4.5 LCD1602显示模块
系统采用1602液晶显示，它可以显示2*16个字符，同时只用11个I/O端口，它不仅节省了单片机的资源，相比较数码管液晶显示更加直观、节能，同时在硬件上面液晶的驱动电路比数码管简单的多，故采用LCD显示。 LCD1602液晶屏如图所示。
LCD1602液晶也叫1602字符型液晶，它是一种专门来显示字母、数字、
符号等的点阵型液晶模块。它有若干个5X7或者5X11等点阵字符位能成，每个点阵字符都可以显示一个字符。每位之间有一个点距的间隔，每行之间也有间隔，起到了字符间距和行间距的作用，正因为如此，所以它不能显示图形。
目前市场上字符液晶绝大多数是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完
全相同的，因此基于HD44780写的控制程序可以很方便地应用于市面上在部分的字符型液晶。
LCD1602液晶屏的特性
1.+5V电压，对比度可调。 2.内含复位电路。
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