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标题: 机器视觉电子电路设计图集锦 —电路图天天读（3） [打印本页]

作者: 我是MT 时间: 2015-7-4 12:43 标题: 机器视觉电子电路设计图集锦 —电路图天天读（3）

TOP3 MSP430F2274(＄2.8125)单片机设计的倒车雷达系统电路
　　系统的主控电路图如图2所示。本系统中选用的MSP430F2274(＄2.8125)片内有32Kb 闪存和1Kb RAM，因此无须外扩存储器。外接的32.768kHz 晶振作为CPU 关闭状态Basic-Timer 的时钟源，同时也作为系统的车载时钟使用。超声波发送模块电路如图3所示，由超声波产生和发射两部分组成。超声波的产生方法有两种：硬件发生法和软件发生法。常用的硬件发生法常采用如下方案：超声波由CD4011(＄0.6855)构成的振荡器振荡产生，经升压变换推动超声波换能器而发射出去，振荡器的起振和停振由单片机来控制。本设计采用软件发生法，因为通过软件发生法既可以减少硬件的复杂程度，降低系统的成本，又具有灵活性强、容易实现、稳定性好的优点。本系统利用MSP430F2274(＄2.8125)单片机的定时器功能来产生稳定的PWM（40Hz）脉冲波，并通过I/O 端口P2.3输出到超声波发射部分。在超声波发射电路中CD4049一共包括了6个非门，图3中线路仅使用了3个，为了防止干扰或被静电击穿导致整个 CD4049损坏，把没有使用的那一侧的3个非门串起来做接地处理。当控制端输出一系列固定频率脉冲时，在压电陶瓷型超声波发射换能器UCM-40-T 上就固定频率的加正电压和反电压，发出大功率的超声波，所得到的波形比其他方式效果更理想。

　　超声波接收电路如图4所示。这是本系统设计和调试的一个难点。压电陶瓷型超声波接收器UCM-40-R 接收反射的超声波转换为40kHz 毫伏级的电压信号，需要经过放大、处理、才能用于触发单片机中断。一方面传感器输出信号微弱，由于反射条件不同，需要放大倍数的范围大约是 100～5000，另一方面传感器输出阻抗较大，需要高输入阻抗的多级放大电路，而高输入阻抗容易接收干扰信号。通常采用两种方案：一是采用运算放大器组成多级选频放大电路；二是采用专用的集成前置放大器。第一种方案容易产生自激振荡，要使接收电路达到很好灵敏度和抗干扰效果，电路的调试是较困难的。本系统采用专用的集成电路前置放大器CX20106，它由前置放大器、限幅放大器、带通滤波器、检波器、积分器、整型电路组成。其中前置放大器具有自动增益控制功能，可以保证在超声波传感器接收较远反射信号输出微弱电压时放大器有较高的增益，在近距离输入信号强时放大器不会过载。调节芯片引脚5的外接电阻 R3，将它的滤波器的中心频率设置在40kHz，达到了很好的效果。当接收到与滤波器中心频率相符的信号时，其输出引脚7输出一个低电平，而输出引脚7直接接到MSP430F2274(＄2.8125)的P2.2上，以触发中断。

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