超音波センサの自作

超音波センサが必要となったので早速、３つのセンサを自作することにした。 工夫点として

• 発信器であるタイマー回路555を１つに統一することにより、３つのセンサから でる超音波のタイミングを同一周期として他のセンサから発信された超音波がノイズ として入ってくることを、コンパレータ打ち消しによって消すようにした。
• 受信回路の受信信号を増幅させる部分を外にコネクタを使って、独立させる ことにした。このため、今までは超音波センサが外に出て見た目が悪くかつ、でっぱ ってしまうため、車幅を大きくしていたのが小さくなった。
• 可変抵抗により、先に述べた計測回数等を好きな値に設定できる
• LEDの発光部をなくしカウンタ回路に送信開始のリセットパルス・１パルスが 1cmの計距パルス・そして、受信波開始のラッチ（値を保持しておくため）を送る。
• 動作がやや不安定な独立した受信増幅部にはGND線を巻き付ける

参考に計測の簡単な仕組みを記す。

 

図: 計測のしくみ

カウンタ回路について、超音波センサからリセットパルス・計距パル ス・ラッチをうけとり、カウンタIC 74590にいれる。そこで距離が８ビットの２進数 で得られるので、ポート節約のため１つのICから上位・下位４ビットをそれぞれ パソコンへ出力する。また、もし８ビットで収まらない（具体的には、距離が２５６ を超えた）場合にはカウンタIC 74590からキャリーを検出して、FFで値を保持し パソコンへ出力する。ブロック図としては以下の通りである。

 

図: カウンタ回路

そして、先の工夫点を施して自作した超音波センサの回路図は以下の通りである。

 

図: 超音波センサの回路