武装机动平台测距避障系统设计
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3 测距避障系统硬件电路设计
3．1 超声波发射电路
超声波发射电路如图3所示。它由超声波波形产生电路、功率放大电路和发射控制电路3部分组成。由于4组超声波传感器需要实现功能相同，电路基本一样，只是控制电路端口改变，因此只对一组超声波收发器的功能实现作介绍。选单片机的端口P1.0为控制信号线，控制触发NE555时基振荡电路产生频率为40 kHz的方波信号，其振荡频率计算公式如式(1)所示。
本文引用地址：https://www.eepw.com.cn/article/172975.htm
由于发出的超声波信号达不到用于测量所需的强度，且随着测量距离的增加，超声波在空气中的损耗也不断增加，经反射接收到的回波信号十分微弱，不利于从大量杂信号中提取出来。为了提高探测的准确性，在超声波传感器与NE555输出端加上电压放大电路，对产生的信号进行放大，提高方波信号的电压值及强度，本系统的最大测距范围为15 m，由于在软件设计中使用了抗反射波直接被接收的限制，最近测距范围为20 cm。
3．2 超声波接收电路
超声波接收电路如图4所示。它由超声波接收换能器、运算放大器、选频电路及多路选通开关等部分组成。由于回波在接收传感器经压电效应产生的电压信号是mV级，所以接收到的回波信号必须经放大电路放大后才能由下一级的选频检测电路处理。放大电路采用MC33202D集成运算放大器，第一级放大100倍，第二级放大10倍。选频电路由音频译码器LM567CN实现，其5、6脚外接的电阻和电容决定了内部振荡器的中心频率fo，fo≈1／(1．1R1C1)。当Input端接收到的信号中有接近LM567设定的频率且具有一定幅值的回波时，LM567的输出引脚OUTPUT
由高电平变为低电平，此低电平信号被连接到STC12C5412AD单片机的INT0引脚触发中断。STC12C5412AD单片机在发射超声波时启动定时器，
在中断产生时关闭定时器，从而得到超声波传播的时间△t，计算武装机动平台与障碍物的距离。
3．3 温度测量电路
超声波在空气中传播时，大气压力、空气的温度、湿度等都影响其速度，其中空气的温度对超声波声速影响最大。为了得到更准确的超声波声速，本系统设计了温度检测部分对环境温度进行检测，以提高超声测距精度。测量环境温度时，直接以“一线总线”的数字方式传输，可以提高系统的抗干扰性。为此，本系统采用了DS18B20温度传感器检测环境温度，它具有结构简单、体积小、功耗小、抗干扰能力强、使用简单等优点。其温度测量范围为-55～125℃，测量分辨率为0．5℃，微处理器接口简单，输出为温度值的9位(二进制)数据读数。可方
便地实现超声波声速的温度补偿，从而提高测量的准确度。
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