專利名稱：一種控制面板的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種控制面板，尤其涉及一種超聲波控制面板，屬于電子技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
超聲波測(cè)距的原理是超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射的同時(shí)開始 計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中遇到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立 即停止計(jì)時(shí)。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據(jù)計(jì)時(shí)器計(jì)錄的時(shí)間t，就可以計(jì)算 出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離s = 340t/2。應(yīng)用此工作原理，可以設(shè)計(jì)一種用于家用電器控制 的超聲波控制面板，該面板發(fā)射超聲波對(duì)前方的障礙物進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)在預(yù)設(shè)的有效范圍內(nèi) 檢測(cè)到障礙物(比如人體)時(shí)，啟動(dòng)家電相應(yīng)的功能。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種超聲波控制面板，能發(fā)射超聲波對(duì)前方的障礙物 進(jìn)行檢測(cè)，當(dāng)在預(yù)設(shè)的有效范圍內(nèi)檢測(cè)到障礙物(比如人體)時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)家電相應(yīng)的功 能。本實(shí)用新型的目的通過以下技術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn)一種超聲波控制面板，包括發(fā)光管1、三極管放大電路2、門電路3、電容4、發(fā)送端 5、反饋電路6、接收端7、運(yùn)算放大器8、電壓基準(zhǔn)電路9、驅(qū)動(dòng)芯片10、IXD11、單片機(jī)12，所 述發(fā)光管1與單片機(jī)12的并口 Pl. 0連接，單片機(jī)12的并口 P2. 0與三極管放大電路2的 輸入端連接，三極管放大電路2的輸出端與門電路3的輸入端連接，門電路3的輸出端與電 容4的一端連接，電容4的另一端連接于發(fā)送端5，所述接收端7和電壓基準(zhǔn)電路9連接到 運(yùn)算放大器8的輸入端，運(yùn)算放大器8的輸出端與單片機(jī)12的并口 P2. 3連接，所述反饋電 路6與運(yùn)算放大器8并聯(lián)，單片機(jī)12的并口 P3. 0、P3. 1、P3. 2與驅(qū)動(dòng)芯片10的輸入端相 連，驅(qū)動(dòng)芯片10的輸出端與IXD 11連接。本實(shí)用新型的目的還可以通過以下技術(shù)措施來進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)前述一種超聲波控制面板，還有一個(gè)背光照明電路13與單片機(jī)12的并口 P3. 3相連。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是將該面板應(yīng)用于家用電器的控制上， 當(dāng)在預(yù)設(shè)的有效范圍內(nèi)檢測(cè)到障礙物(比如人體)時(shí)，自動(dòng)啟動(dòng)家電相應(yīng)的功能，方便使 用。并且超聲波發(fā)射及檢測(cè)器件耐臟污，可以在惡劣的環(huán)境下使用。

圖1是本實(shí)用新型的電路原理圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施例對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。如圖1所示，超聲波控制面板包括發(fā)光管1、三極管放大電路2、門電路3、電容4、發(fā)送端5、反饋電路6、接收端7、運(yùn)算放大器8、電壓基準(zhǔn)電路9、驅(qū)動(dòng)芯片10、IXD11、單片機(jī) 12、背光照明電路13。所述發(fā)光管1與單片機(jī)12的并口 Pl. 0連接；單片機(jī)12的并口 P2. 0 與三極管放大電路2的輸入端連接，三極管放大電路2的輸出端與門電路3的輸入端連接， 門電路3的輸出端與電容4的一端連接，電容4的另一端連接于發(fā)送端5 ；所述接收端7和 電壓基準(zhǔn)電路9連接到運(yùn)算放大器8的輸入端，運(yùn)算放大器8的輸出端與單片機(jī)12的并口 P2. 3連接，所述反饋電路6與運(yùn)算放大器8并聯(lián)；單片機(jī)12的并口 P3. 0、P3. 1、P3. 2與驅(qū) 動(dòng)芯片10的輸入端相連，驅(qū)動(dòng)芯片10的輸出端與IXD 11連接；背光照明電路13與單片機(jī) 12的并口 P3. 3相連。本實(shí)用新型采用業(yè)內(nèi)以低功耗著稱的MSP430單片機(jī)作為超聲波信號(hào) 的產(chǎn)生模塊，三極管放大電路2對(duì)單片機(jī)發(fā)射信號(hào)進(jìn)行放大，門電路3采用CD4049對(duì)三極 管放大電路2輸出的信號(hào)進(jìn)行緩沖放大，電容4采用大容量電容，主要濾除前級(jí)信號(hào)中的低 頻信號(hào)，使高頻信號(hào)輸送至發(fā)送端5。發(fā)送端5內(nèi)部是一個(gè)壓電陶瓷傳感器，根據(jù)前級(jí)信號(hào)， 發(fā)射出40KHz的脈沖超聲波，且持續(xù)時(shí)間為200ms。接收端7內(nèi)部也是一個(gè)壓電陶瓷傳感 器，其型號(hào)與發(fā)射端的壓電陶瓷傳感器相同。發(fā)送端5發(fā)出的超聲波信號(hào)在前進(jìn)的過程中 遇到障礙物后就會(huì)反射回來，被接收端7接收到。電壓基準(zhǔn)電路9主要為運(yùn)算放大器8提供 比較基準(zhǔn)電壓，使接收到的信號(hào)能夠通過運(yùn)算放大器8輸入到后級(jí)。為了防止運(yùn)算放大器8 的輸出信號(hào)對(duì)后級(jí)造成沖擊，在電路中加入反饋回路6，使運(yùn)算放大器8的輸出信號(hào)比較平 穩(wěn)。經(jīng)過放大器放大后的信號(hào)輸入到單片機(jī)12，通過比較器比較后輸出負(fù)電平，產(chǎn)生外部中 斷信號(hào)。本實(shí)用新型的超聲波發(fā)射中心頻率為40kHz，由單片機(jī)12內(nèi)部的系統(tǒng)時(shí)鐘所產(chǎn)生， 從單片機(jī)12的P2.0 口輸出。本實(shí)用新型設(shè)計(jì)測(cè)距精度為1cm，也就是0.01m，超聲波發(fā)射 器的聲波傳播到反射物，再由反射物反射到接收器，所傳播的距離為2倍測(cè)量距離，眾所周 知，聲波在標(biāo)準(zhǔn)氣壓下，溫度為15°C時(shí)的傳播速度為341m/s，因此，我們要設(shè)計(jì)成在一個(gè)時(shí) 鐘周期內(nèi)超聲波所傳播的距離為0. 02m，這樣便可以計(jì)算出定時(shí)器的溢出頻率是341/0. 02 =17. 05X 103，也就是17. 05kHz，這樣在一個(gè)時(shí)鐘周期內(nèi)所測(cè)的距離便為0.01m。N個(gè)周期 所測(cè)的距離為NXO. 01m, N個(gè)周期有N個(gè)方脈沖，也就是說，單片機(jī)計(jì)數(shù)器測(cè)得的脈沖數(shù)N 即為被測(cè)距離，其單位為0. Olm,因此應(yīng)把計(jì)數(shù)顯示器的小數(shù)點(diǎn)點(diǎn)在百位數(shù)和個(gè)位數(shù)之間， 那么示值是以“米”為單位，其最大顯示值為9. 99m。當(dāng)P2. 0端口產(chǎn)生系統(tǒng)時(shí)鐘并輸出時(shí)， 此時(shí)啟動(dòng)單片機(jī)定時(shí)器TO并點(diǎn)亮發(fā)光管1，利用定時(shí)器的捕獲功能記錄超聲波發(fā)射的時(shí)間 和接收的時(shí)間，當(dāng)P2. 3有信號(hào)輸入時(shí)，比較器檢測(cè)模擬量信號(hào)輸入時(shí)，通過比較功能將模 擬量轉(zhuǎn)換成數(shù)字量，觸發(fā)定時(shí)器停止計(jì)數(shù)，此時(shí)發(fā)光管1熄滅，計(jì)算時(shí)間差，計(jì)算距離，并把 測(cè)距結(jié)果通過LCD 11顯示出來。單片機(jī)12內(nèi)部程序根據(jù)預(yù)先設(shè)定的有效距離判斷，如果 超聲波測(cè)得障礙物(一般是使用者人體各部位)和超聲波控制面板的距離在有效距離之 內(nèi)，則通過單片機(jī)12的并口 P3. 3輸出信號(hào)控制背光照明電路13啟動(dòng)發(fā)出背光照明，方便使 用者在黑暗或光線較弱的情況下看清控制面板以便進(jìn)行操作。當(dāng)然，本超聲波控制面板在有 效距離之內(nèi)檢測(cè)到障礙物后并不僅僅限于啟動(dòng)背光照明，還可以啟動(dòng)家用電器的其他功能。除上述實(shí)施例外，本實(shí)用新型還可以有其他實(shí)施方式，凡采用等同替換或等效變 換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍內(nèi)。
權(quán)利要求一種控制面板，其特征在于，包括發(fā)光管(1)、三極管放大電路(2)、門電路(3)、電容(4)、發(fā)送端(5)、反饋電路(6)、接收端(7)、運(yùn)算放大器(8)、電壓基準(zhǔn)電路(9)、驅(qū)動(dòng)芯片(10)、LCD(11)、單片機(jī)(12)，所述發(fā)光管(1)與單片機(jī)(12)的并口P1.0連接，單片機(jī)(12)的并口P2.0與三極管放大電路(2)的輸入端連接，三極管放大電路(2)的輸出端與門電路(3)的輸入端連接，門電路(3)的輸出端與電容(4)的一端連接，電容(4)的另一端連接于發(fā)送端(5)，所述接收端(7)和電壓基準(zhǔn)電路(9)連接到運(yùn)算放大器(8)的輸入端，運(yùn)算放大器(8)的輸出端與單片機(jī)(12)的并口P2.3連接，所述反饋電路(6)與運(yùn)算放大器(8)并聯(lián)，單片機(jī)(12)的并口P3.0、P3.1、P3.2與驅(qū)動(dòng)芯片(10)的輸入端相連，驅(qū)動(dòng)芯片(10)的輸出端與LCD(11)連接。
2.如權(quán)利要求1所述的一種控制面板，其特征在于，還有一個(gè)背光照明電路(13)與單 片機(jī)(12)的并口 P3. 3相連。
專利摘要本實(shí)用新型公開了一種超聲波控制面板，包括發(fā)光管、三極管放大電路、門電路、電容、發(fā)送端、反饋電路、接收端、運(yùn)算放大器、電壓基準(zhǔn)電路、驅(qū)動(dòng)芯片、LCD、單片機(jī)，單片機(jī)并口P1.0與發(fā)光管連接，并口P2.0與三極管放大電路輸入端連接，三極管放大電路輸出端與門電路輸入端連接，門電路輸出端與電容一端連接，電容另一端連接于發(fā)送端，接收端和電壓基準(zhǔn)電路連接到運(yùn)算放大器輸入端，運(yùn)算放大器輸出端與并口P2.3連接，反饋電路與運(yùn)算放大器并聯(lián)，并口P3.0、P3.1、P3.2與驅(qū)動(dòng)芯片輸入端相連，驅(qū)動(dòng)芯片輸出端與LCD連接。它在有效范圍內(nèi)檢測(cè)到障礙物時(shí)啟動(dòng)家電相應(yīng)功能，方便使用。
文檔編號(hào)G01V7/00GK201594184SQ20092028345
公開日2010年9月29日 申請(qǐng)日期2009年12月18日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月18日
發(fā)明者嚴(yán)松, 唐明, 姚理覺, 陶冬冬, 龍濤 申請(qǐng)人:江蘇惠通集團(tuán)有限責(zé)任公司