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超声波数据传输开发板 >>返回

超声波数据传输开发板应用于水下通讯、水下数据传输、水下控制。数据传输速率为每秒钟几十个bit。这款开发板是给做水下数据传输的人员使用的，做好了基础的发射电路、接收电路、AD采样、带通滤波、数据输出接口、液晶显示屏，App部分需要自己编写。

目前正在使用的客户有：四川大学物理研究所、上海同济大学、上海复旦大学、成都电子科大、国防科大、哈工程、大连海事学院、国家海洋局。

详细说明

一、技术参数

功能	超声波数据传输开发板
型号	DY-KFB
量程	根据传感器确定，不同的频率对应的通信范围不一样。
显示分辨率	0.01米
工作电压	24VDC
介质温度	-20～+70℃
适用范围	空气和水下数据传输、控制

二、产品概述

探索系列数据传输开发板套装，适合研发空气或者水下数据传输设备的设计开发人员作为开发期使用的母板，可以大幅度减少开发时间，降低开发难度。

用户案例：

1.用来作为水下机器人的遥控用，给水下机器人发送指令。
2.水下测量设备往上传输数据，像水下声纳，海上平台水下监控设备，海底温盐声等测量设备。

    根据需要传输数据的距离远近，可以选配以下其他频率的水声数据换能器。
    水平无方向性水声换能器，从上往下看，以换能器为中心，360°方向发射。从侧面看，水平方向的上下角度是35°左右。
①20Khz  发射和接收换能器之间距离＜2000米左右
②28KHz 发射和接收换能器之间距离＜1000米左右
③35KHz 发射和接收换能器之间距离＜ 500米左右
④80KHz 发射和接收换能器之间距离＜ 30米左右

    如果需要所有方向上通讯，就要用球形水声通讯换能器，它的通讯方向跟太阳放射光芒一样，整个球面都可以发射，球形水声通讯换能器的通讯距离如下：
①20Khz  发射和接收换能器之间距离＜1000米左右
②28KHz 发射和接收换能器之间距离＜ 500米左右
③35KHz 发射和接收换能器之间距离＜ 250米左右
④80KHz 发射和接收换能器之间距离＜ 15米左右

可以选配以下的空气数据换能器，为水平无方向性：
①33KHz 发射和接收换能器之间距离≤5米左右
②20KHz 发射和接收换能器之间距离≤30米左右

三、开发板上资源先容

1.ISP在线下载口、JTAG在线仿真接口；
2.2个发光二极管(可模拟报警)；
3.3个独立按键；
4.UART异步串行口+MAX232电平转换芯片，通过DB9(母头)接口可与电脑的COM口通讯(需使用交叉线)；
5.DS18B20，1-Wire总线接口温度传感器；
6.1602液晶接口；
7.12864液晶接口；
8.原创超声波发射接收电路。
9.原创超声波接收电路，同时采集预留两种采集方式(AD采集与外部中断采集)，使用更加灵活；
10.所有I/O口预留输出，方便对开发板进行功能扩展。

产品实物图片：

四、开发板使用说明

一、换能器和开发板接线说明。

1.四芯的超声波换能器跟开发板接线(两芯的超声波换能器参照这个接线)

只要超声波换能器信号线中的红色线接“发送”这里的中间端子，黄色线接“发送”这里的右边端子。超声波换能器温度传感器的两根线不用接。因为开发板上已经带了温度传感器。

2.三芯的超声波换能器跟开发板接线

只要超声波换能器信号线中的红色线接“发送”这里的中间端子，黄色线接“发送”这里的右边端子，白色线接“发送”这里的左边端子。

3.三芯的超声波换能器跟开发板接线

只要超声波换能器信号线中的红色线接“发送”这里的中间端子，黑色线接“发送”这里的右边端子，白色线接“发送”这里的左边端子。

二、开发板波形查看说明

测量开发板时，接入24V电源，可用示波器测量连接座J17中间脚处发射点电压。发射点电压为脉冲电压，脉冲电压峰峰值为800V（PCB板用16：270变压器）与200V（PCB板用5：15变压器）左右，200K以上的换能器PCB板上焊接的变压器为匝比5：15。

1.开发板上示波器测量点

开发板连接上换能器后（水声换能器需放在水中测量），调整好换能器发射面与被测量物体的距离，固定好换能器后，可用示波器在图1所示测量点1（R43，对应原理图中运放的第二级输出）处测得经带通滤波电路处理后的回波信号，在测量点2(R69)处测得单片机AD采样信号。

2.以开发板连接35KHZ空气中换能器为例，下图是在测量点1测得的波形。示波器屏幕上中间为回波信号。

3.以开发板连接35KHZ空气中换能器为例，是在测量点2测得的波形，示波器屏幕上是单片机AD采样处波形。

4.空气中国足球协会超级联赛声波数据传输的案例，两个DYA-21-G换能器，间隔2米距离进行数据传输。

三、使用前必读

1、开发板探头及液晶屏连接接图片详见配套的光盘。
2、本产品不带烧写器。烧写仿真器是深圳微雪电子的AVR JTAGICE XPII，链接网址：http://item.taobao.com/item.htm?spm=a230r.1.14.14.PZhhQJ&id=1218920499&_u=62du5ss69df

3、开发板的24V电源需充分接地，对于大量程探头，用户可以根据实际测量距离，调整带通滤波电路的放大倍数（具体可参照光盘的文件：带通滤波电路参数设计.docx）。
4、出厂时，开发板的带通滤波电路参数只对应一种中心频率，当使用别的频率时，要通过软硬件调整发射频率和带通滤波电路的中心频率(具体可参照光盘内的文件：带通滤波电路参数设计.docx）。
5、开发板出厂时，能确保光盘附带各程序模块在硬件电路上正常使用，App相关参数设置及客户自行修改的程序不提供售后服务。

五、注意事项

1.本开发板，搭配使用本企业水声数据换能器或者空气数据换能器，就可以用来开发水下或空气数据传输用。实际测量中，(开发板+换能器)要成对使用，一套用于发射，一个套用于接收。本产品不含超声波换能器。配套不同的换能器，价格是不一样的。
2.换能器配套电缆长度是5米。
3.开发板接受的信号使用示波器查看，要自己写App实现通信的编码解码、传输、控制等功能。
4.本套产品是提供给使用者开发用的，后端采集信号部分、显示部分、通讯编码等App部分需要自己开发。
5.选择液晶显示屏，推荐使用12864点阵液晶屏，外形尺寸是93×70标准屏。也可以使用1602字符型液晶屏。
6.标配使用单片机是ATMEGA1284P，64K的FLASH，16K的RAM.
7.传输速率：每秒≤50个bit。(具体数值跟编码和算法有关)-需要更高的传输速率可以用我企业代理的进口水下通讯用调制解调器，传输数率为＜7000bit/秒。
8.所有换能器的数据距离是在清水或者是干净的空气中测量得出的数值，水质的浑浊程度会影响数据传输距离，空气中粉尘或者雾气的浓度也会影响数据传输距离。
9.开发板尺寸：长×宽×厚度=125×95×30毫米

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