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? 适用于DN15~25，DN40~DN250各种介质工业管道和狭小空间设备测温。 ? 标准安装螺纹M10X1，M12X1.5，G1/2任选。

? PVC电缆直接出线或德式球型接线盒出线，便于与其它电器设备连接。

(2)：应用范围

? 该产品适用于冷冻库，粮仓，储罐，电讯机房，电力机房，电缆线槽等测温和控制领域。

? 轴瓦，缸体，纺机，空调，等狭小空间工业设备测温和控制。 ? 汽车空调、冰箱、冷柜、以及中低温干燥箱等。

? 供热/制冷管道热量计量，中央空调分户热能计量和工业领域测温和控制。

3.3 超声波发射电路设计

压电式超声波换能器是利用压电晶体的谐振来工作的。超声波换能器内部有两个压电晶片和一个换能板。当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片会发生共振，并带动共振板振动产生超声波，这时它就是一个超声波发生器；反之，如果两电极问未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电a晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接收换能器。超声波发射换能器与接收换能器在结构上稍有不同，使用时应分清器件上的标志。 a C4P104R+12VS2SW-PB8R1620k1U1A40693R175.1kGND3258U1B4069U1C40694R191k+5v超声波发射6U2VCCQ9U1D4069T-40+5v10R181k2TRIGDIS711U1E40695CVoltTHR16NE555

图3.3 超声波发射电路

0.1uFaa

电路的设计思想

超声波发射电路由超声波换能器（或称超声波振头）和超声波发生器两部分组成，

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40KHz的超声波信号是利用NE555时基电路振荡产生的，振荡频率通过R16调节信号频率，使之与换能器的40KHz固有频率f?1.43?((R16?2R17)?C4)，

一致，为保证555时基具有足够的驱动能力，宜采用+12V电源。工作时，单片机通过P1.0口向超声波发生电路发出控制信号从555振荡电路的3脚输入到CD4069驱动器，经驱动器驱动后推动探头产生超声波，超声波发生电路产生40KHz的调制脉冲，经换能器转换为超声波信号向前方空间发射。

3.4 超声波接收电路设计

超声波接收电路CX20106A是一款红外线检波接收的专用芯片，常用于电视机红外遥控接收器。考虑到红外遥控常用的载波频率38kHz与测距的超声波频率40kHz较为接近，可以利用它制作超声波检测接收电路。实验证明用CX20106A接收超声波(无信号时输出高电平)，具有很好的灵敏度和较强的抗干扰能力。适当更改电容C6的大小，可以改变接收电路的灵敏度和抗干扰能力。其电路由图3.4所示。 aa U3CX20106INC1C2DGN a超声波接收+5VR2210KC6INT0R-40C5+1uF330pF+12345678R21C5+200K3.3uFR2010KVCCfoC3TOU a图3.4 超声波检测接收电路 CX20106A的引脚注释：

1脚IN：超声波信号输入端，该脚的输入阻抗约为40kΩ。

2脚AGC：该脚与GND之间连接RC串联网络，它们是负反馈串联网络的一个组成部分，改变它们的数值能改变前置放大器的增益和频率特性。增大电阻R或减小C，将使负反馈量增大，放大倍数下降，反之则放大倍数增大。但C的改变会影响到频率特性，一般在实际使用中不必改动，推荐选用参数为R=4.7Ω，C=3.3μF。

3脚C0：该脚与GND之间连接检波电容，电容量大为平均值检波，瞬间相应灵敏度低；若容量小，则为峰值检波，瞬间相应灵敏度高，但检波输出的脉冲宽度变动大，易造成误动作，推荐参数为3.3μF。

4脚GND：接地端。

5脚RC0：该脚与电源端VCC接入一个电阻，用以设置带通滤波器的中心频率

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f0，

阻值越大，中心频率越低。例如，取R=200kΩ时，fn≈42kHz，若取R=220kΩ，则中心频率f0≈38kHz。

6脚C：该脚与GND之间接入一个积分电容，标准值为330pF，如果该电容取得

太大，会使探测距离变短。

7脚OUT：遥控命令输出端，它是集电极开路的输出方式，因此该引脚必须接上 一个上拉电阻到电源端，该电阻推荐阻值为22kΩ，没有接收信号时该端输出为高电平，有信号时则会下降。

8脚RC1：电源正极，4.5V～5V。

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3.5 显示电路设计

在单片机应用系统中，LED数码管的显示常用两种方法：静态显示和动态扫描显示。所谓静态显示，就是每一个显示器都要占用单独的具有锁存功能的I／O接口用于笔划段字形代码。这样单片机只要把要显示的字形代码发送到接口电路，就不用管它了，直到要显示新的数据时,再发送新的字形码，因此，使用这种方法较为简单与便利。在显示电路的设计上，利用单片机的P0～P2口来控制数码管显示，这种接法虽然比较浪费管脚资源，但是对单片机的理论知识要求相对比较低，而且超声波发射和接收电路并不需要很多的管脚来支持，所以我选择这种方案。数码管的选择上，为了使数码管亮度大，本人选择了共阴极的数码管，数码管管脚接到高电平发亮。显示及其驱动电路的原理图见图3.5

aa。

123456781312151431191891716101010VVV R4R5R6R7R8R9R10R11VVVINT1INT0T1T0EA/VPX1X2RESETRDWRAT89C51P20P21P22P23P24P25P26P272122232425262728555abcdQ2Q3Q45VV U1P10/TP11/TP12P13P14P15P16P17P00P01P02P03P04P05P06P073938373635343332ABCDEGFdp680680680680680680680680A BCDEGFdpA1B2C4D6E7G8F9dp3 J1aabcfgbdceedgdpfdpA12B4C6D7E8G9F3dpaabcfgbdceedgdpfdpJ2A1B2C4D6E7G8F9dp3aabcfgbdceedgdpfdpJ3A1B2C4D6E7G8F9dp3aabcfgbdceedgdpfdp10J4Q5S8050+5vR12680aS8050R13680bS8050R14680cS8050R15680dRXDTXDALE/PPSEN10113029

a图3.5 显示单元电路

3.6 电源电路设计

本系统采用市电220V，50Hz供电，而单片机以及其它芯片均采用直流5V和12V电压供电。故需要设计降压电路。本电路使用了由LM7805和LM7812构成的桥式稳压整流电路。电路如图3.6所示。

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