本實(shí)用新型涉及超聲波測(cè)距技術(shù)領(lǐng)域，具體為一種基于Arduino控制器的超聲波測(cè)距儀。

背景技術(shù)：

超聲波是一種頻率高于20000赫茲的聲波，它的方向性好，穿透能力強(qiáng)，易于獲得較集中的聲能，在水中傳播距離遠(yuǎn)，可用于測(cè)距、測(cè)速、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒等。在醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有很多的應(yīng)用。由于超聲波指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，因而超聲波經(jīng)常用于距離的測(cè)量，比如測(cè)距儀和物位測(cè)量?jī)x等都可以通過超聲波來(lái)實(shí)現(xiàn)。但現(xiàn)有的超聲波測(cè)距裝置基本上均固定安裝在某一位置，只能夠檢測(cè)固定方位的障礙物距離，限制了探測(cè)車輛或障礙物的方向。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

針對(duì)以上問題，本實(shí)用新型提供了一種基于Arduino控制器的超聲波測(cè)距儀，超聲波傳感器360度的旋轉(zhuǎn)探測(cè)周圍環(huán)境，且實(shí)現(xiàn)了對(duì)探測(cè)頻率和舵機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)速度的自動(dòng)控制，可以有效解決背景技術(shù)中的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案：一種基于Arduino控制器的超聲波測(cè)距儀，包括Arduino控制器模塊和控制面板，所述Arduino控制器模塊安裝在控制面板內(nèi)部，且控制面板上鑲嵌有液晶顯示屏，所述Arduino控制器模塊包括主控芯片，所述主控芯片連接有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器、USB數(shù)據(jù)接口；所述Arduino控制器模塊連接有超聲波測(cè)距模塊和舵機(jī)模塊，所述超聲波測(cè)距模塊包括超聲波發(fā)射器、超聲波接收器和觸發(fā)器；所述舵機(jī)模塊包括功率調(diào)節(jié)器和微型舵機(jī)，所述功率調(diào)節(jié)器的功率控制端連接到Arduino控制器模塊，功率調(diào)節(jié)器的輸出端連接到微型舵機(jī)的驅(qū)動(dòng)端，所述超聲波測(cè)距模塊安裝在舵機(jī)模塊中舵機(jī)的轉(zhuǎn)軸上。

作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述主控芯片采用ATmega328系列嵌入式處理器，該芯片內(nèi)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊、PWM波生成模塊，其中模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)口連接到超聲波接收器的輸出端，PWM波生成模塊對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)輸出端口連接到功率調(diào)節(jié)器的數(shù)據(jù)輸入端。

作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述觸發(fā)器的輸入端連接到Arduino控制器模塊的I/O口，輸出端連接到超聲波發(fā)射器的觸發(fā)端，所述超聲波接收器的輸出端連接到Arduino控制器模塊的數(shù)據(jù)輸入端。

作為本實(shí)用新型一種優(yōu)選的技術(shù)方案，所述USB數(shù)據(jù)接口的另一端連接有上位機(jī)。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實(shí)用新型的有益效果是：該基于Arduino控制器的超聲波測(cè)距儀，通過設(shè)置超聲波測(cè)距模塊安裝在微型舵機(jī)的輪軸上，測(cè)距模塊可以跟隨輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)全方位檢測(cè)；設(shè)置USB數(shù)據(jù)接口將Arduino控制器模塊連接到上位機(jī)，利用上位機(jī)中的Processing軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并通過液晶顯示屏進(jìn)行實(shí)時(shí)展示，提高了人機(jī)交互性能；本裝置超聲波傳感器360度的旋轉(zhuǎn)探測(cè)周圍環(huán)境，且實(shí)現(xiàn)了對(duì)探測(cè)頻率和舵機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)速度的自動(dòng)控制，實(shí)用性強(qiáng)，適于推廣。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。

圖中：1-Arduino控制器模塊；2-控制面板；3-液晶顯示屏；4-主控芯片；5-數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器；6-USB數(shù)據(jù)接口；7-超聲波測(cè)距模塊；8-舵機(jī)模塊；9-超聲波發(fā)射器；10-超聲波接收器；11-觸發(fā)器；12-PWM波生成模塊；13-功率調(diào)節(jié)器；14-微型舵機(jī)；15-上位機(jī)；16-模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖，對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒緦?shí)用新型中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。

實(shí)施例：

請(qǐng)參閱圖1和圖2，本實(shí)用新型提供一種技術(shù)方案：一種基于Arduino控制器的超聲波測(cè)距儀，包括Arduino控制器模塊1和控制面板2，所述Arduino控制器模塊1安裝在控制面板2內(nèi)部，且控制面板2上鑲嵌有液晶顯示屏3，所述Arduino控制器模塊1包括主控芯片4，所述主控芯片4連接有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器5、USB數(shù)據(jù)接口6；所述Arduino控制器模塊1連接有超聲波測(cè)距模塊7和舵機(jī)模塊8，所述超聲波測(cè)距模塊7包括超聲波發(fā)射器9、超聲波接收器10和觸發(fā)器11；所述舵機(jī)模塊8包括功率調(diào)節(jié)器13和微型舵機(jī)14，所述功率調(diào)節(jié)器13的功率控制端連接到Arduino控制器模塊1，功率調(diào)節(jié)器13的輸出端連接到微型舵機(jī)14的驅(qū)動(dòng)端，所述超聲波測(cè)距模塊7安裝在舵機(jī)模塊8中舵機(jī)的轉(zhuǎn)軸上；

所述主控芯片4采用ATmega328系列嵌入式處理器，該芯片內(nèi)置有模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊16、PWM波生成模塊12，其中模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊16對(duì)應(yīng)的數(shù)據(jù)口連接到超聲波接收器10的輸出端，PWM波生成模塊12對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)輸出端口連接到功率調(diào)節(jié)器13的數(shù)據(jù)輸入端；所述觸發(fā)器11的輸入端連接到Arduino控制器模塊1的I/O口，輸出端連接到超聲波發(fā)射器9的觸發(fā)端，所述超聲波接收器10的輸出端連接到Arduino控制器模塊1的數(shù)據(jù)輸入端；所述USB數(shù)據(jù)接口6的另一端連接有上位機(jī)15。

本實(shí)用新型的工作原理：所述Arduino控制器模塊1用于來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲波傳感器探測(cè)頻率和舵機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)速度的控制，所述控制面板2上的液晶顯示屏3可實(shí)時(shí)顯示超聲波傳感器所測(cè)量得到的數(shù)據(jù)，與舵機(jī)所轉(zhuǎn)過的角度；所述主控芯片4用于進(jìn)行數(shù)據(jù)收集和數(shù)據(jù)分析，所述超聲波測(cè)距模塊7用于進(jìn)行超聲測(cè)距，當(dāng)主控芯片4發(fā)送指令到觸發(fā)器11時(shí)，觸發(fā)器11觸發(fā)超聲波發(fā)射器9，并通過超聲波發(fā)射器9發(fā)射超聲波信號(hào)，并通過超聲波接收器10接受反射回來(lái)的數(shù)據(jù)信號(hào)，再將從發(fā)送到接收的時(shí)間信號(hào)發(fā)送至主控芯片4，主控芯片4內(nèi)置的程序可以通過計(jì)算時(shí)間與速度得出障礙物距離；所述舵機(jī)模塊8中的功率調(diào)節(jié)器13輸出功率，通過主控芯片4通過PWM波生成模塊12調(diào)節(jié)輸出的PWM波占空比來(lái)實(shí)現(xiàn)，占空比越小，功率調(diào)節(jié)器13輸出功率越大，從而調(diào)節(jié)微型舵機(jī)14的轉(zhuǎn)速；所述主控芯片4可將接收到的數(shù)據(jù)通過USB數(shù)據(jù)接口6傳輸?shù)缴衔粰C(jī)15，所述上位機(jī)15內(nèi)裝有Processing軟件，通過Processing軟件可以將超聲波測(cè)量到的距離數(shù)據(jù)和舵機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度可視化，并通過液晶顯示屏3展示。

該基于Arduino控制器的超聲波測(cè)距儀，通過設(shè)置超聲波測(cè)距模塊7安裝在微型舵機(jī)14的輪軸上，測(cè)距模塊可以跟隨輪軸轉(zhuǎn)動(dòng)，從而實(shí)現(xiàn)全方位檢測(cè)；設(shè)置USB數(shù)據(jù)接口將Arduino控制器模塊1連接到上位機(jī)15，利用上位機(jī)中的Processing軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并通過液晶顯示屏3進(jìn)行實(shí)時(shí)展示，提高了人機(jī)交互性能；本裝置超聲波傳感器360度的旋轉(zhuǎn)探測(cè)周圍環(huán)境，且實(shí)現(xiàn)了對(duì)探測(cè)頻率和舵機(jī)的旋轉(zhuǎn)角度和旋轉(zhuǎn)速度的自動(dòng)控制，實(shí)用性強(qiáng)，適于推廣。

以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。