專利名稱：超聲波發(fā)射器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種超聲波發(fā)射器，特別涉及一種采用微控制器的超聲波發(fā)射
O
背景技術(shù)：
超聲波是指振動(dòng)頻率大于20KHz以上的，其每秒的振動(dòng)次數(shù)(頻率)甚高，超出了人耳聽覺的一般上限(20KHz)，人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波。超聲和可聞聲本質(zhì)上是一致的，它們的共同點(diǎn)都是一種機(jī)械振動(dòng)模式，通常以縱波的方式在彈性介質(zhì)內(nèi)會(huì)傳播， 是一種能量的傳播形式，其不同點(diǎn)是超聲波頻率高，波長短，在一定距離內(nèi)沿直線傳播具有良好的束射性和方向性。產(chǎn)生超聲波的裝置有機(jī)械型超聲發(fā)生器(例如氣哨、汽笛和液哨等)、利用電磁感應(yīng)和電磁作用原理制成的電動(dòng)超聲發(fā)生器、以及利用壓電晶體的電致伸縮效應(yīng)和鐵磁物質(zhì)的磁致伸縮效應(yīng)制成的電聲換能器等。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型提供一種超聲波發(fā)射器，采用微控制器輸出波形，輸出的波形經(jīng)過放大電路將輸出功率放大，超聲波換能器把放大后的電能轉(zhuǎn)變?yōu)槌暡芰亢笠猿暡ㄝ?br> 出ο本實(shí)用新型的技術(shù)方案一種超聲波發(fā)射器，包括直流電源、微控制器、放大電路和超聲波輸出電路，直流電源的輸入端連接市電，直流電源的輸出端連接微控制器，微控制器的輸出端連接放大電路，放大電路的輸出端連接超聲波輸出電路，所述微控制器包括有芯片U2的直流電源轉(zhuǎn)換電路和有單片機(jī)Ul的波形發(fā)生電路，芯片U2的引腳8通過一個(gè)三極管Q8與直流電源的輸出端連接，芯片U2的引腳1輸出直流穩(wěn)壓電源，芯片U2的引腳2、 引腳3、引腳6和引腳7接地；單片機(jī)Ul的引腳2和電容Cl連接后與引腳4 一起接地，單片機(jī)Ul的引腳7和引腳8與放大電路的輸入端連接。本實(shí)用新型的有益效果本實(shí)用新型采用STC15F104E單片機(jī)，使該微控制器工作頻率更高，產(chǎn)生的脈沖信號(hào)與其他同類方案相比較頻率更加精確，從而使超聲換能器的轉(zhuǎn)換效率得到提高。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是該微控制器不需要外部晶振和復(fù)位電路，使得電路簡單可靠，降低成本的同時(shí)更易于實(shí)施。同時(shí)在本實(shí)用新型方案里，采用間歇式的脈沖能延長超聲換能器的使用壽命。

圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為圖1中直流電源電路示意圖。圖3為圖1中微控制器電路示意圖。圖4為圖1中放大電路示意圖。圖5為圖1中超聲波輸出電路示意圖。[0011]圖6為本實(shí)用新型總原理圖。
具體實(shí)施方式
如圖1所示，一種超聲波發(fā)射器，包括直流電源1、微控制器2、放大電路3和超聲波輸出電路4，直流電源1的輸入端連接市電，直流電源1的輸出端連接微控制器2，微控制器2的輸出端連接放大電路3，放大電路3的輸出端連接超聲波輸出電路4，超聲波輸出電路4最終輸出超聲波。如圖2所示，直流電源1的電路主要包括變壓器、整流橋和濾波器件。變壓器的輸入端連接市電220V，變壓器的輸出端連接整流橋進(jìn)行全波整流，整流橋的輸出端連接濾波電容ClO進(jìn)行濾波，最終輸出直流電源。如圖3所示，微控制器2包括有78L05的直流電源轉(zhuǎn)換電路和有單片機(jī) STC15F104E的波形發(fā)生電路。由78L05將直流電源1轉(zhuǎn)換得到5V的直流穩(wěn)壓電源VCC。 78L05的引腳8通過一個(gè)三極管Q8與直流電源的輸出端連接，78L05的引腳1輸出直流穩(wěn)壓電源，78L05的引腳2、引腳3、引腳6和引腳7接地，單片機(jī)STC15F104E的引腳2和電容 Cl連接后與引腳4 一起接地，單片機(jī)STC15F104E的引腳7和引腳8輸出方形波。如圖4所示，放大電路3的輸入端分別與單片機(jī)STC15F104E引腳7和引腳8連接。 放大電路3包括電阻和三極管放大電路，其中R16和R17為上拉電阻，使單片機(jī)STC15F104E 能實(shí)現(xiàn)高低電平的輸出。上拉電阻的輸出端各連接兩個(gè)三極管放大電路。其中，一個(gè)三極管放大電路的電路結(jié)構(gòu)為上拉電阻R16的輸入端連接直流電源VCC，上拉電阻R16的輸出端通過電阻R2與三極管Q2的基極連接，電阻R2的輸出端通過電阻R4與三極管Q2的發(fā)射極連接，三極管Q2的發(fā)射極接地；三極管Q2的集電極通過電阻R6與直流電源VCC連接，通過電阻R8與三極管Q4的基極連接；三極管Q4的發(fā)射極與直流電源VCC連接，三極管Q4的基極與三極管Q6的基極連接，三極管Q4的發(fā)射極與三極管Q6的發(fā)射極連接，三極管Q6的集電極接地。另一個(gè)三極管放大電路的電路結(jié)構(gòu)為上拉電阻R17的輸入端連接直流電源 VCC，上拉電阻R17的輸出端通過電阻Rl與三極管Ql的基極連接，電阻Rl的輸出端通過電阻R3與三極管Ql的發(fā)射極連接，三極管Ql的發(fā)射極接地；三極管Ql的集電極通過電阻R5 與直流電源VCC連接，通過電阻R7與三極管Q3的基極連接；三極管Q3的發(fā)射極與直流電源VCC連接，三極管Q3的基極與三極管Q5的基極連接，三極管Q3的發(fā)射極與三極管Q5的發(fā)射極連接，三極管Q5的集電極接地。兩個(gè)三極管放大電路分別以高電平輸出和以低電平輸出。單片機(jī)Ul輸出的波形經(jīng)過放大電路將輸出功率放大，為超聲波換能器提供超聲波頻率信號(hào)(40KHz)。如圖5所示，超聲波輸出電路的輸入端與放大電路的輸出端連接，超聲波輸出電路的輸入端電阻R10、R12和R14串聯(lián)，電阻R19、R11和R13串聯(lián)，把電阻R10、R12和R14 組成的串聯(lián)電路和電阻R19、Rll和R13組成的串聯(lián)電路進(jìn)行并聯(lián)，并聯(lián)后與超聲波換能器 UT連接。電阻R15與超聲波換能器UT連接，電阻R15和發(fā)光二極管Dl串聯(lián)后與三極管Q7 的發(fā)射極連接，三極管Q7的基極和集電極與超聲波換能器UT連接。超聲波換能器UT把放大后的電能轉(zhuǎn)變?yōu)槌暡芰亢?，以超聲波輸出?br> 權(quán)利要求1. 一種超聲波發(fā)射器，包括直流電源(1)、微控制器(2 )、放大電路(3 )和超聲波輸出電路(4)，直流電源(1)的輸入端連接市電，直流電源(1)的輸出端連接微控制器(2)，微控制器(2 )的輸出端連接放大電路(3 )，放大電路(3 )的輸出端連接超聲波輸出電路(4 )，其特征在于所述微控制器(2)包括有芯片U2的直流電源轉(zhuǎn)換電路和有單片機(jī)Ul的波形發(fā)生電路，芯片U2的引腳8通過一個(gè)三極管Q8與直流電源的輸出端連接，芯片U2的引腳1輸出直流穩(wěn)壓電源，芯片U2的引腳2、引腳3、引腳6和引腳7接地；單片機(jī)Ul的引腳2和電容 Cl連接后與引腳4 一起接地，單片機(jī)Ul的引腳7和引腳8與放大電路(3)的輸入端連接。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種超聲波發(fā)射器，包括直流電源、微控制器、放大電路和超聲波輸出電路，所述微控制器包括含有芯片U2的直流電源轉(zhuǎn)換電路和含有單片機(jī)U1的波形發(fā)生電路。單片機(jī)U1輸出的波形經(jīng)過放大電路將輸出功率放大，為超聲波換能器提供超聲波頻率信號(hào)(40KHz)，超聲波換能器把放大后的電能轉(zhuǎn)變?yōu)槌暡芰亢?，以超聲波輸出。本?shí)用新型采用STC15F104E單片機(jī)，使該微控制器工作頻率更高，產(chǎn)生的脈沖信號(hào)與其他同類方案相比較頻率更加精確，從而使超聲換能器的轉(zhuǎn)換效率得到提高，同時(shí)采用間歇式的脈沖能延長超聲換能器的使用壽命。
文檔編號(hào)G10K9/122GK202258316SQ20112037311
公開日2012年5月30日 申請(qǐng)日期2011年9月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年9月27日
發(fā)明者徐麗娜 申請(qǐng)人:徐麗娜