설계13. 초음파센서를 이용한 물체 검출회로 설계 (결과레포트)

목차

1. 실험목적
2. 설계결과
3. 토론주제

본문내용

1. 설계목적
초음파의 기본 원리와 특징을 이해한다. 초음파센서의 구조와 동작원리를 이해하고, 이를 이용하여 간단한 기본적인 회로를 구성하여 실험해본다. 이를 통해 초음파센서를 이용한 물체 검출회로의 원리를 이해한다.

2. 설계결과
2-1. 초음파센서를 이용한 물체 검출회로 설계
2-1-1. 회로구성
① 555타이머를 이용한 40k Hz 구현 회로
40 kHz를 구현하기 위해 R _{A} ,`R _{B} =가변저항, C=0.001`` mu F을 사용했다. 회로의 출력 파형에서 리플을 잡아주기 위해 0.1`` mu F 커패시터를 연결해 주었다. 가변저항 R_{ B}를 이용하여 출력파형이 40 kHz가 되도록 설계하였다.
타이머와 비교기 사이에 초음파를 이용한 입출력 센서를 설치하고 입력받은 초음파를 이용해서 비교기 UA741으로 증폭하여 구형파 신호를 나타내게 되는 회로이다. 위 회로에서 커패시터 0.1 mu F은 아래 그림에서 볼 수 있듯이 리플을 잡아주는 역할을 위해 사용했다. 효과를 보지는 못했지만 회로 구성에 포함 시킨 상태에서 실험을 진행했다. 또 가변저항은 2 M OMEGA 을 사용하였으며, 비교기에 입력되는 단자는 UA741의 2번 입력단으로써, +가 아닌 -로 들어가고, 커패시터 C _{S}의 값은 0.01 mu F을 사용했다.
② ua741 비교기를 이용한 증폭회로
세 번째 회로에 쓰이는 소자인 LM2907N은 입력되는 주파수에 비례해서 전압으로 출력하는 것으로 두 번째 회로에서 나오는 구형파 신호는 LM2907N에서 F-V 변환한다. 처음에 조교님께서 그려주신 왼쪽 사진과 같이 회로를 똑같이 구성해서 해보았는데 계속 실험이 되질 않았다. 이것저것 여러 가지를 시도 해본 끝에 가변저항의 아래쪽에 4번 단자 선과 연결되어있는걸 안 만나게 하니 결과가 정상적으로 나왔다.

참고 자료

없음