这种探测器的根据是超声波具有很强的方向性。发送的传感器宣布接连信号。在这个设备之前约几米的恰当物体能够把适当强的信号反射回到接纳传感器。发送和接纳传感器只相隔大约50毫米,所以方向性强的超声波确保从发射器到接纳器之间的直接耦合波显得微乎其微。这个电路从RCX设备取得电源,它就和一种规范Lego探测器相同衔接到RCX设备的一个输入端口。并没有特别支撑选用RCX代码或许 Mindstorms套件一般共用的其他编程言语的超声波探测器。因而,能够运用软件以规范有源探测器。例如Lego光探测器的相同根本办法操作它。
图中是超声波探测器的整个电路图。二极管列阵由D1至D6组成,而规范的桥式整流器则由D1至D4组成。这个整流器连同滤波%&&&&&%C3发生7伏特电源。桥式整流器供给全波整流,所以电路怎样衔接RCX设备都没有联系。
RCX设备内部的上拉电阻一般使输入端子处于高电位。D5和D6使IC1a的输出把RCX端口输入端拉低至0伏电压。这个设备怎样衔接RCX设备也是没有联系的。IC1a的输出经过两个二极管的任何一个衔接端口的带电输入端。在输入供给电源的时间内,两个二极管的其间一个就会阻断电源,因而只要极小电流流过两个二极管。在这些时间内,lC1a的输出衔接电源,但R1却阻挠过量的输出电流流入IC1a的输出级。
IC1a是缓冲扩大器,它是一般的电压跟从级。IC1b是直流扩大器。它以同相形式操作,反应电阻R2和R3把它的闭环电压增益调整倒3.7。要注意,lC1选用的LM358N是用在没有负电源的直流电路的。其他大多数运算扩大器并不能供给这儿要求的很低输出电压,所以不主张运用代用器材。TR1扩大接纳传感器Mic1的输出。TR1用简略的共射极扩大器,它供给超越40dB的电压增益。C2将其输出耦合到D7和D8组成的半波整流器电路。C1和 R4组成滑润滤波电路。发射器电路仅仅选用规范震动装备的555时基电路(IC2)。RCX设备能够从每个输入端供给的最大电源电流是适当有限的,所以%&&&&&%2最好选用低电源的 555。不然就会呈现负载太大的危险致使取得不适宜的电源电压。VR1是频率控制器,一般调理它而使电路发生最佳功能。不过,假设需求下降灵敏度,能够成心使它违背最佳频率。
最终检查过接线之后,就能够进入调试阶段。先把VR1调整到差不多中心的方位。测验和调试探测器的最好办法是把它衔接到设备的输入。而且把输入调到运用有源探测器,例如Lego的光探测器进行作业。假设把输入调整到运用无源探测器,例如触摸式探测器,则就彻底不能作业。由于它不会从输入端口接纳到较大的电源电压。把探测器衔接适宜的输入端口,而且接通RCX设备。按住RCX设备上的观看按钮直至箭头游标指出显示器正在检测正确的输入端口停止。探测器应该多少有点发挥作用,把传感器对准大的空间时能够取得高的读数,假设把手掌放在传感器前面就能够取得低得多的读数。最大读数或许低于100,一般大约在80到90之间。最小读数或许是零或许挨近零。假设它多少能作业,下一步便是调理VR1而取得最佳功能。
先使探测器面临墙面,然后移动设备间隔墙面满足远而使显示器发生高的读数。接着,调理VR1而取得尽或许低的读数。假设是这样,再把探测器移脱离墙面而康复较高的读数,然后再调理VRl而取得尽或许低的读数。或许需求重复这个进程几回才会发生尽或许大的作业间隔。这个设备的最大作业或许是2米左右,假设觉得间隔太远了,能够调理VR1让它违背最佳作业点。假设需求大约O.5米的最大作业间隔。把探测器方在间隔墙面O.5米之处。然后调整VR1而取得低读数,不过是大于零的读数。这样,探测器大致会以所需求的作业间隔作业。