超声波倒车雷达应用电路精选一

benladn911 · 发表于 2007-12-18 14:25:33

资料编写与整理：AVR猎手benladn911 出处：AVR猎手的地盘 http://benladn911.21ic.org 转载请注明出处

由于AVR猎手最近在做超声波障碍物的检测，期间也碰到很多问题，目前正在解决中...

其中最大的问题是使用反向器来推动超声波探头的驱动电压不足（使用CD4049 ，12V供电，BTL推动方式，就有24V左右的Vpp驱动电压），而导致判断的效果不理想。因为以前使用室内的普通开放式探头（非防水的开放式的探头，这种头的灵敏度比较高，很多国内国外网站上的超声波应用制作例子都是基于用 CD4049或74HC04等反向器驱动、LM311、MAX232等IC组成发射电路）都可以满足测试要求，但后来选用防水的汽车倒车雷达专用探头使用这一系列的驱动IC的时候就出现了驱动电压不足，而导致的有效检测距离短、回波太弱等问题。

解决的方法是提高探头的驱动电压，那就必须使用中周变压器来提高驱动电压了，一般的汽车上的倒车雷达系统都是这么用，以前之所以采用简单的反向器驱动是为了能够让采购、生产、调试少些麻烦的环节，因为当初的错误选择而导致后面的开发道路更加曲折，到最后还是得回到原来的大众化方案上。

目前AVR猎手在使用中的回波接收处理电路是直接选用CX20106（SONY公司的红外线接收处理芯片），调整CX20106的选频为40KHz，效果还是不错的。

这几天通过超声波探头厂家、以及一些技术论坛搜集到部分商业用的倒车雷达发射、接收处理电路，设计这些前端的模拟电路其实是最伤脑筋的。所以在此发布出来，供需要的朋友参考应用，本人不保证电路的准确性，还请自己实验验证，如果在实际的应用中有问题、或者都OK，都请您在本文的后面留言或者发Email： lanbing51#126.com （把 # 改成 @）给AVR猎手，AVR猎手将更新本文。

超声波倒车雷达应用精选电路一：（如果在IE上不能看到全图，请使用右键另存到您的电脑，这样就可以查看到清晰的全图了）

原理说明：
此电路为收发一体电路，探头的两个脚接在out 和GND 上；IC13 那个网络标号是接在MCU的声波发射脚上；IC12 为回波输出，接在MCU的回波检测脚，一般是外部中断引脚。具体电路中各主要元件的作用我还没仔细分析。

模拟电路熟悉的朋友可以一起分析下本电路。

avr_c · 发表于 2007-12-18 15:15:15

请教 benladn911 AVR猎手你做的测距盲区是多少？

lvhaian · 发表于 2007-12-18 15:25:04

我想问一下现在自动门上面使用的微波感应器是超声波传感器么？

ljy99731 · 发表于 2007-12-18 16:21:12

自动门上的应该是热释红外传感器，检测人体的移动的

benladn911 · 发表于 2007-12-18 19:10:54

回【1楼】 avr_c ,现在市面上的超声波倒车雷达成品的盲距基本上在 30cm 以上，因为使用收发一体的探头的余振是无法避免的。

我做的只是简单的判断，判断一定距离内有无物体，盲距基本上在 30cm 左右。这个没办法做到很低了。

大家如果有什么其他好的电路也可以一起放出来一起参考。

回【2楼】 lvhaian 安哥，【3楼】 ljy99731给你的答案正解。

MyAVR · 发表于 2007-12-18 19:14:22

这么简单的啊.

benladn911 · 发表于 2007-12-18 19:16:44

补充一下：图中的运放可以使用NE5532。

那个中周变压器比较好买，很多厂家都有卖现成的，因为现在做倒车雷达的都要用到。

lvhaian · 发表于 2007-12-19 00:31:20

【3楼】 ljy99731
【4楼】 benladn911 AVR猎手

我可以完全否定绝对不是热释电。就算是莫些方案是用了热释电，那么95%以上的方案不是热释电。

最多的方案都是使用了微波。

poppush · 发表于 2007-12-19 08:59:03

请推荐中周变压器和超声波传感器的地方谢谢

benladn911 · 发表于 2007-12-19 09:29:52

安哥，你指的微波是什么？

回【8楼】 poppush ，你到 GOOGLE 里搜索下有很多家的，直接打个电话过去问下就都清楚了。

为避免广告行为，我在这边就不便公布那些供应商的信息了。

jj3055 · 发表于 2007-12-19 21:56:15

超声测距最难的就是信号放大部分,我搞过晶体管,CD4069接成的放大电路,甚至场效应管也用了,增益太低则距离不够,增益高了噪音又无法避免,实在头疼,要解决噪音问题,最好用40KHz选频放大．但这个我没试过．因为一直弄不到合适的40KHzＬＣ和陶瓷．

你也可以试试ＣＸ２０１０６，我以前弄的时候用它检不出信号，后来忙，就一直没弄了．．．．

更可笑的是以前做了个放大１００００倍的放大器，噪音里居然还有广播电台的播音，呵呵．搞模电没有基础难啊．

我觉得检波可以不用，使用电平变化中断或是比较器变化中断就可以了．

用晶体管搭成的波形，噪音仍然很大．．．．．远距离不行．

jj3055 · 发表于 2007-12-19 22:09:45

解决变压器余震可以接个ＭＯＳ管在发射端，发射后迅速短路消耗余震能量，器件本身和电路板的余震或许只能用阻尼材料了吧，不过这个我也没试过，呵呵

jj3055 · 发表于 2007-12-19 22:13:48

安哥的应该是微波移动物体检测吧，电路很简单的，一个微波管（２ＳＣ３３５８）就可以玩玩啦，资料也很多呀．它的好处是可以穿墙．

brightsm · 发表于 2009-4-2 09:49:05

mark

xiaoyuanlu · 发表于 2009-4-2 10:29:08

MARK!

suncq · 发表于 2009-4-2 11:00:39

请教 benladn911 AVR猎手,测距精度能达到多少？能达到毫米级吗？

icer1 · 发表于 2009-10-2 23:43:33

马克

touch_mcu · 发表于 2009-10-3 09:43:44

马克....思

Ayumi · 发表于 2009-10-3 10:14:40

mark one

qilin3 · 发表于 2009-12-4 21:42:13

需要，看看

wjy6264 · 发表于 2009-12-14 12:53:48

MARK

pangzitiancai · 发表于 2010-1-3 13:41:09

用cp20106a不是很好吗？？调制到40KHZ上干扰不多吧，看了几个超声波测距的都是这个方法的哦

ottife · 发表于 2010-1-4 20:34:41

mark

wukaka · 发表于 2010-3-24 16:02:18

看帖，留名

C307 · 发表于 2010-3-24 16:14:05

顶一个

sunzhaod · 发表于 2010-4-4 18:50:00

mark

hanzhengkai · 发表于 2010-9-16 23:20:33

看了，有时间研究下，呵呵

xxwjj · 发表于 2010-9-17 21:22:25

mark

BenJimmy · 发表于 2010-9-18 12:53:23

想要提高检测距离，还是要改变发射部分啊。我想用推挽式驱动

crom · 发表于 2010-9-18 21:05:26

mark

zhonghua_li · 发表于 2010-9-18 22:13:04

哪位发一个成品的电路上来分析分析。

hui3700 · 发表于 2010-9-19 17:17:38

MARK

bbsview · 发表于 2010-12-31 09:40:00

标记一下，有空精读！

bingshuihuo888 · 发表于 2011-4-3 12:02:15

很不错啊

mahong123 · 发表于 2011-4-24 14:49:30

mark

zhangjinxing · 发表于 2011-4-24 15:07:55

mark

leshan02 · 发表于 2011-7-22 12:02:14

mark

leoyeeking · 发表于 2011-7-25 09:47:19

回复【29楼】BenJimmy
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一体化探头，推挽式驱动是达不到的！

zyw19987 · 发表于 2011-8-1 17:48:29

这贴我今日才看到？

dongxiabingxue · 发表于 2011-9-25 22:11:58

各位好!我看了这篇帖，觉得跟我现在想找的兼职工程师相关技术一样，是这样的：我们有一个跟倒车雷达项目一样的项目开发，想找一个“倒车雷达开发工程师”高手一起合作，不知有没有意向可以合作的，希望跟我联系：dongxiabingxue@126.com。
不好意思了，楼主。打扰你们的讨论，我是想找个这样专业性很强的技术人员不知能去那找，就只好通过看你们的帖子来找正确的人了。

178731 · 发表于 2011-10-11 19:34:29

mark

heimareed · 发表于 2012-4-23 22:55:26

Mark……

wcs1668 · 发表于 2012-4-24 20:46:53

标记一下，有空精读！

oufuqiang · 发表于 2012-4-24 21:46:30

检波法受制于回波的强度和周边噪声。如果周边噪声和回波幅度相当，用选频电路可能还可以把回波滤出，上次在21IC看到用信号相关算法，在噪声中找出回波。使用笔记本的喇叭和麦克风就能测出笔记本到天花板的距离。

fancy3304594 · 发表于 2012-6-18 17:49:28

学习了

reflecter · 发表于 2012-6-27 16:11:48

lvhaian 发表于 2007-12-18 15:25
我想问一下现在自动门上面使用的微波感应器是超声波传感器么？

自动门上一般是个K波段的小功率微波模块

reflecter · 发表于 2012-6-27 16:12:54

oufuqiang 发表于 2012-4-24 21:46
检波法受制于回波的强度和周边噪声。如果周边噪声和回波幅度相当，用选频电路可能还可以把回波滤出，上次在 ...

可否指点算法出处？
谢谢

xts · 发表于 2012-10-10 17:28:17

楼主怎么样，有没有解决了，我也来做这个了。用中周放大发射信号，楼主有原理图吗？发一个，标题上的原理图有点残缺。

ouyangyu · 发表于 2012-11-20 11:58:28

很好的学习材料，支持

y595906642 · 发表于 2013-6-24 22:01:24

超声波收发电路，收藏

天秤星座 · 发表于 2013-11-9 13:00:45

楼主，我想问下，两个运放组成的带通滤波器，为什么通带不一样呢？

luweixuan · 发表于 2013-11-9 13:11:17

看看检测与估计里的匹配滤波器或者相关拷贝器对时延的处理。

huzhiyang · 发表于 2014-1-11 22:48:43

升压发射后，反射接收，接收以后四阶带通滤波，然后再二倍频的检波。输出给MCU

huzhiyang · 发表于 2014-1-11 22:49:41

不是二倍频，是二倍压

fiddly · 发表于 2014-1-11 23:07:09

超声波测距，马克下！

沙漠之鹰 · 发表于 2014-3-2 20:43:00

学习下正在做超声波应用

ainiyifei · 发表于 2014-3-5 11:28:47

jj3055 发表于 2007-12-19 22:09
解决变压器余震可以接个ＭＯＳ管在发射端，发射后迅速短路消耗余震能量，器件本身和电路板的余震或许只 ...

余震很难解决，因为余震的主要部分是收发一体探头的机械振动造成的，一般的倒车雷达探头余震大概有2ms吧，也就是说盲区大概是34cm

fm007 · 发表于 2014-5-7 16:19:29

ainiyifei 发表于 2014-3-5 11:28
余震很难解决，因为余震的主要部分是收发一体探头的机械振动造成的，一般的倒车雷达探头余震大概有2ms吧 ...

学习！我以为余震是自然振荡

wujh · 发表于 2014-6-29 00:41:28

探头和中周组成的谐振频率在40kz时发射距离远，发射结束阶段需要采取措施破坏这个谐振状态，以降低余震。

gaoxinjun2001 · 发表于 2014-6-29 09:01:44

虽然不懂，还是赞一个

rockyyangyang · 发表于 2014-6-29 10:57:18

MARK

雨雪随行 · 发表于 2014-6-29 16:22:11

没有机会实验，请教大神。可不可以通过加载反向波形的方法减弱余震的效果。如果说余震是制约盲区的主要

雨雪随行 · 发表于 2014-6-29 16:22:43

原因，那用分立的探头不就解决这个问题了吗

zhoubajie · 发表于 2014-9-2 10:54:24

楼主，我用的和你相似的发射电路，接上传感器后测试输出波形被拉的很低，空载的时候可以输出几十V，你知道是什么原因吗？

hongh · 发表于 2014-9-2 14:05:06

楼上的，发射电路驱动能力不够。

zhoubajie · 发表于 2014-9-2 17:13:15

hongh 发表于 2014-9-2 14:05
楼上的，发射电路驱动能力不够。

驱动能力不足的原因找不到啊网上很多人也是用这个电路来驱动传感器

zhoubajie · 发表于 2014-9-2 17:19:50

hongh 发表于 2014-9-2 14:05
楼上的，发射电路驱动能力不够。

前面的那个三极管我用的是达林顿管，可以驱动传感器。加上中周之后，就驱动不了了，传感器接上就电压很低，而且电流也很小。
用的中周是专门的40khz的超声波升压中周，和传感器的静态电容是基本匹配的。

lsxkl · 发表于 2014-9-3 09:41:03

电路为收发一体电路

hongh · 发表于 2014-9-3 11:47:57

zhoubajie 发表于 2014-9-2 17:19
前面的那个三极管我用的是达林顿管，可以驱动传感器。加上中周之后，就驱动不了了，传感器接上就电压很低 ...

不知道你的换能器是什么样的，一般来说换能器体积越大，需要驱动功率越大。
当然，还有驱动电路的匹配问题。
也不知道你具体电路，如果是自发自收模式，也有可能是，接收电路影响了你的发射。

zhoubajie · 发表于 2014-9-3 12:27:34

hongh 发表于 2014-9-3 11:47
不知道你的换能器是什么样的，一般来说换能器体积越大，需要驱动功率越大。
当然，还有驱动电路的 ...

换能器只发射不接收，静态电容2700pf，谐振电阻700欧。
电路就和楼主的发射电路差不多，只是我用的是达林顿管2sc982。

radar_12345 · 发表于 2018-3-3 17:29:31

benladn911 发表于 2007-12-18 19:10
回【1楼】 avr_c ,现在市面上的超声波倒车雷达成品的盲距基本上在 30cm 以上，因为使用收发一体的探头的 ...

请问一下最远距离能达到多少？

超声波倒车雷达应用电路精选一

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