专利名称：一种控制面板的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种控制面板，尤其涉及一种超声波控制面板，属于电子技术领域。
背景技术：
超声波测距的原理是超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射的同时开始 计时，超声波在空气中传播，途中遇到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立 即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器计录的时间t，就可以计算 出发射点距障碍物的距离s = 340t/2。应用此工作原理，可以设计一种用于家用电器控制 的超声波控制面板，该面板发射超声波对前方的障碍物进行检测，当在预设的有效范围内 检测到障碍物(比如人体)时，启动家电相应的功能。

实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种超声波控制面板，能发射超声波对前方的障碍物 进行检测，当在预设的有效范围内检测到障碍物(比如人体)时，自动启动家电相应的功 能。本实用新型的目的通过以下技术方案予以实现一种超声波控制面板，包括发光管1、三极管放大电路2、门电路3、电容4、发送端 5、反馈电路6、接收端7、运算放大器8、电压基准电路9、驱动芯片10、IXD11、单片机12，所 述发光管1与单片机12的并口 Pl. 0连接，单片机12的并口 P2. 0与三极管放大电路2的 输入端连接，三极管放大电路2的输出端与门电路3的输入端连接，门电路3的输出端与电 容4的一端连接，电容4的另一端连接于发送端5，所述接收端7和电压基准电路9连接到 运算放大器8的输入端，运算放大器8的输出端与单片机12的并口 P2. 3连接，所述反馈电 路6与运算放大器8并联，单片机12的并口 P3. 0、P3. 1、P3. 2与驱动芯片10的输入端相 连，驱动芯片10的输出端与IXD 11连接。本实用新型的目的还可以通过以下技术措施来进一步实现前述一种超声波控制面板，还有一个背光照明电路13与单片机12的并口 P3. 3相连。与现有技术相比，本实用新型的有益效果是将该面板应用于家用电器的控制上， 当在预设的有效范围内检测到障碍物(比如人体)时，自动启动家电相应的功能，方便使 用。并且超声波发射及检测器件耐脏污，可以在恶劣的环境下使用。

图1是本实用新型的电路原理图。
具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。如图1所示，超声波控制面板包括发光管1、三极管放大电路2、门电路3、电容4、发送端5、反馈电路6、接收端7、运算放大器8、电压基准电路9、驱动芯片10、IXD11、单片机 12、背光照明电路13。所述发光管1与单片机12的并口 Pl. 0连接；单片机12的并口 P2. 0 与三极管放大电路2的输入端连接，三极管放大电路2的输出端与门电路3的输入端连接， 门电路3的输出端与电容4的一端连接，电容4的另一端连接于发送端5 ；所述接收端7和 电压基准电路9连接到运算放大器8的输入端，运算放大器8的输出端与单片机12的并口 P2. 3连接，所述反馈电路6与运算放大器8并联；单片机12的并口 P3. 0、P3. 1、P3. 2与驱 动芯片10的输入端相连，驱动芯片10的输出端与IXD 11连接；背光照明电路13与单片机 12的并口 P3. 3相连。本实用新型采用业内以低功耗著称的MSP430单片机作为超声波信号 的产生模块，三极管放大电路2对单片机发射信号进行放大，门电路3采用CD4049对三极 管放大电路2输出的信号进行缓冲放大，电容4采用大容量电容，主要滤除前级信号中的低 频信号，使高频信号输送至发送端5。发送端5内部是一个压电陶瓷传感器，根据前级信号， 发射出40KHz的脉冲超声波，且持续时间为200ms。接收端7内部也是一个压电陶瓷传感 器，其型号与发射端的压电陶瓷传感器相同。发送端5发出的超声波信号在前进的过程中 遇到障碍物后就会反射回来，被接收端7接收到。电压基准电路9主要为运算放大器8提供 比较基准电压，使接收到的信号能够通过运算放大器8输入到后级。为了防止运算放大器8 的输出信号对后级造成冲击，在电路中加入反馈回路6，使运算放大器8的输出信号比较平 稳。经过放大器放大后的信号输入到单片机12，通过比较器比较后输出负电平，产生外部中 断信号。本实用新型的超声波发射中心频率为40kHz，由单片机12内部的系统时钟所产生， 从单片机12的P2.0 口输出。本实用新型设计测距精度为1cm，也就是0.01m，超声波发射 器的声波传播到反射物，再由反射物反射到接收器，所传播的距离为2倍测量距离，众所周 知，声波在标准气压下，温度为15°C时的传播速度为341m/s，因此，我们要设计成在一个时 钟周期内超声波所传播的距离为0. 02m，这样便可以计算出定时器的溢出频率是341/0. 02 =17. 05X 103，也就是17. 05kHz，这样在一个时钟周期内所测的距离便为0.01m。N个周期 所测的距离为NXO. 01m, N个周期有N个方脉冲，也就是说，单片机计数器测得的脉冲数N 即为被测距离，其单位为0. Olm,因此应把计数显示器的小数点点在百位数和个位数之间， 那么示值是以“米”为单位，其最大显示值为9. 99m。当P2. 0端口产生系统时钟并输出时， 此时启动单片机定时器TO并点亮发光管1，利用定时器的捕获功能记录超声波发射的时间 和接收的时间，当P2. 3有信号输入时，比较器检测模拟量信号输入时，通过比较功能将模 拟量转换成数字量，触发定时器停止计数，此时发光管1熄灭，计算时间差，计算距离，并把 测距结果通过LCD 11显示出来。单片机12内部程序根据预先设定的有效距离判断，如果 超声波测得障碍物(一般是使用者人体各部位)和超声波控制面板的距离在有效距离之 内，则通过单片机12的并口 P3. 3输出信号控制背光照明电路13启动发出背光照明，方便使 用者在黑暗或光线较弱的情况下看清控制面板以便进行操作。当然，本超声波控制面板在有 效距离之内检测到障碍物后并不仅仅限于启动背光照明，还可以启动家用电器的其他功能。除上述实施例外，本实用新型还可以有其他实施方式，凡采用等同替换或等效变 换形成的技术方案，均落在本实用新型要求的保护范围内。
权利要求一种控制面板，其特征在于，包括发光管(1)、三极管放大电路(2)、门电路(3)、电容(4)、发送端(5)、反馈电路(6)、接收端(7)、运算放大器(8)、电压基准电路(9)、驱动芯片(10)、LCD(11)、单片机(12)，所述发光管(1)与单片机(12)的并口P1.0连接，单片机(12)的并口P2.0与三极管放大电路(2)的输入端连接，三极管放大电路(2)的输出端与门电路(3)的输入端连接，门电路(3)的输出端与电容(4)的一端连接，电容(4)的另一端连接于发送端(5)，所述接收端(7)和电压基准电路(9)连接到运算放大器(8)的输入端，运算放大器(8)的输出端与单片机(12)的并口P2.3连接，所述反馈电路(6)与运算放大器(8)并联，单片机(12)的并口P3.0、P3.1、P3.2与驱动芯片(10)的输入端相连，驱动芯片(10)的输出端与LCD(11)连接。
2.如权利要求1所述的一种控制面板，其特征在于，还有一个背光照明电路(13)与单 片机(12)的并口 P3. 3相连。
专利摘要本实用新型公开了一种超声波控制面板，包括发光管、三极管放大电路、门电路、电容、发送端、反馈电路、接收端、运算放大器、电压基准电路、驱动芯片、LCD、单片机，单片机并口P1.0与发光管连接，并口P2.0与三极管放大电路输入端连接，三极管放大电路输出端与门电路输入端连接，门电路输出端与电容一端连接，电容另一端连接于发送端，接收端和电压基准电路连接到运算放大器输入端，运算放大器输出端与并口P2.3连接，反馈电路与运算放大器并联，并口P3.0、P3.1、P3.2与驱动芯片输入端相连，驱动芯片输出端与LCD连接。它在有效范围内检测到障碍物时启动家电相应功能，方便使用。
文档编号G01V7/00GK201594184SQ20092028345
公开日2010年9月29日 申请日期2009年12月18日 优先权日2009年12月18日
发明者严松, 唐明, 姚理觉, 陶冬冬, 龙涛 申请人:江苏惠通集团有限责任公司