汽車超聲波測距裝置設計

Ⅰ 超聲波測距的電路設計

三、 超聲波測距系統的電路設計
本系統的特點是利用單片機控制超聲波的發射和對超聲波自發射至接收往返時間的計時，單片機選用8751，經濟易用，且片內有4K的ROM，便於編程。局遲電路原理圖如圖2所示。其中只畫桐盯李出前方測距電路的接線圖，左側和右側測距電路與前方測距電路相同，故省略之。
1、40kHz 脈沖的產生與超聲波發射
測距系統中的超聲波感測器採用UCM40的壓電陶瓷感測器，它的工作電壓是40kHz的脈沖信號，這由單片機執行下面程序來產生。
PUZEL： MOV 14H, #12H；超聲波發射持續200ms
HERE： CPL P1.0 ；輸出40kHz方波
NOP ；
NOP ；
NOP ；
DJNZ 14H，HERE；
RET
前方測距電路的輸入端接單片機P1.0埠，單片機執行上面的程序後，在P1.0 埠輸出一個40kHz的脈沖信號，經過三極體T放大，驅動超聲波發射頭UCM40T，發出40kHz的脈沖超聲波，且持續發射200ms。右側和左側測距電路的輸入端分別接P1.1和P1.2埠，工作原理與前方測距電路相同。
2、超聲波的接收與處理
接收頭採用與發射頭配對的UCM40R，將超聲波調制脈沖變為交變電壓信號，經運算放大器IC1A和IC1B兩極放大後加至IC2。IC2是帶有鎖定環的音頻解碼集成塊LM567，內部的壓控振盪器的中心頻率f0=1/1.1R8C3，電容C4決定其鎖定帶寬。調節R8在發射的載頻上，則LM567輸入信號大於25mV，輸出端8腳由高電平躍變為低電平，作為中斷請求信號，送至單片機處理。
前方測距電路的輸出端接單片機INT0埠，中則茄斷優先順序最高，左、右測距電路的輸出通過與門IC3A的輸出接單片機INT1埠，同時單片機P1.3和P1.4接到IC3A的輸入端，中斷源的識別由程序查詢來處理，中斷優先順序為先右後左。部分源程序如下：
RECEIVE1：PUSH PSW
PUSH ACC
CLR EX1 ；關外部中斷1
JNB P1.1, RIGHT ；P1.1引腳為0,轉至右測距電路中斷服務程序
JNB P1.2, LEFT ；P1.2引腳為0,轉至左測距電路中斷服務程序
RETURN：SETB EX1；開外部中斷1

Ⅱ 超聲波測距儀的畢業設計：開題報告和文獻綜述

2008-09-26 09:22 <DIR> 參考文獻
2008-09-26 09:22 <DIR> 翻譯與原文
2008-09-26 09:23 96,768 開題報告.doc
2008-09-26 09:23 24,064 實習報告.doc
2008-09-26 09:23 91,136 實習日記.doc
2008-09-26 09:23 136,192 文獻綜述.doc
2008-09-26 09:23 523,776 畢業論文.doc【摘要】超聲波測距技術在當今社會生活中已有很廣泛的應用，本論文在了解超聲波測距原理的基礎上，完成了基於時差測距原理的一種超聲波測距系統的軟硬體設計，其中的控制晶元是採用凌陽公司開發的SPCE061A系列單片機。論文著重介紹了SPCE061A與超聲波測距模塊組成的超聲波測距系統的組成原理以及應用，另外也介紹了LED顯示等模組的應用。該系統可廣泛應用於小距離測距、機器人檢測、車輛倒車雷達以及家居安防系統等應用方案。最後實際使用表明能實現基本測量。【關鍵詞】SPCE061A 超聲波 距離測量目 錄
一、 引言 4
二、 凌陽SPCE061A簡介 5
2.1總述 5
2.2性能 5
2.3結構概覽 6
2.4 61板卡說明 7
三、 系統分析與設計 9
3.1超聲波測距基本原理 9
3.2系統總體方案介紹 10
四、 硬體電路設計 11
4.1 超聲波發射模塊 11
4.2 超聲波接受模塊 11
4.3鍵盤模塊 12
4.4 LED顯示模塊 12
4.5 超聲波測距系統工作過程 14
五、 以SPCE061A為核心的軟體設計 15
5.1 總體設計 15
5.2 測距演算法 16
5.3系統調試 18
六、 系統的測試與結果分析 21
6.1 系統誤差分析 21
6.2 系統測試 21
七、 結束語 22
八、 參考文獻 23
九、 致謝 24
十、附錄（源程序）25

Ⅲ 超聲波測距模塊使用

一、超聲波測距模塊的類型

四、超聲波測距的應用

1. 超聲波測距，可應用於汽車倒車、建築施工工地以及一些工業現場的位置監控，也可用於如液位、井深、管道長度的測量等場合。

2. 測量時與被測物體無直接接觸，能夠清晰穩定地顯示測量結果。

   
   

Ⅳ 求基於AT89C52超聲波測距簡易設計的源程序，要求用3個LED管顯示其測距，精確到小數點後2位如，X.XX米。

目前國內超聲波測距器的設計大多採用匯編語言設計。由於單片機應用系統的日趨復雜，要求所寫
的代碼規范化，模塊化，並便於多人以軟體工程的形式進行協同開發，匯編語言作為傳統的單片機應用系
統的編程語言，已經不能滿足這樣的實際需要了，而C語言以其結構化和能產生高效代碼滿足了這樣的需
求，成為電子工程師進行單片機系統編程時的首先編程語言。在本設計中，由於C語言程序有利於實現較
復雜的演算法，匯編語言程序具有較高的效率並且容易精確計算程序運行的時間，而超聲波測距器的程序既
有較復雜的距離計算又要求精確計算超聲波測距時程序運行的時間，所以本設計採用C語言和匯編語言
混合編程來實現。本文論述的是一種基於AT89C52單片機的超聲波測距器，可用於汽車倒車等場合⋯。
1設計要求
設計一個超聲波測距器，可以應用於汽車倒車、建築施工工地以及一些工業現場的位置監控，也可用
於如液位、井深、管道長度的測量等場合。要求測量范圍在0．10—5．00 m，測量精度lem，測量時與被測物
體無直接接觸，能夠清晰穩定地顯示測量結果。
2設計思路
2．1超聲波及其測距原理
超聲波是指頻率高於20KHz的機械波。為了以超聲波作為檢測手段，必須產生超聲波和接收超聲波。
完成這種功能的裝置就是超聲波感測器，習慣上稱為超聲波換能器或超聲波探頭。超聲波感測器有發送
器和接收器，但一個超聲波感測器也可具有發送和接收聲波的雙重作用。超聲波感測器是利用壓電效應
的原理將電能和超聲波相互轉化，即在發射超聲波的時候，將電能轉換為超聲波，發射超聲波；而在收到回
波的時候，則將超聲振動轉換成電信號。
超聲波測距的原理一般採用渡越時間法TOt(time of fliight)。首先測出超聲波從發射到遇到障礙物返
回所經歷的時間，再乘以超聲波的速度就得到二倍的聲源與障礙物之間的距離。測量距離的方法有很多
種，短距離的可以用尺，遠距離的有激光測距等，超聲波測距適用於高精度的中長距離測量。因為超聲波
收稿日期：2008-04-08
作者簡介：周功明(1963一)，男，副教授，主要研究方向：電子信息科學技術。
·50· 綿陽師范學院學報(自然科學版) 第27卷
在標准空氣中的傳播速度為331．45粑秒，由單片機負責計時，單片機使用12．0M晶振，所以此系統的測
量精度理論上可以達到毫米級。由於超聲波指向性強，能量消耗緩慢，在介質中傳播距離遠，因而超聲波
可以用於距離的測量。利用超聲波檢測距離，設計比較方便，計算處理也較簡單，並且在測量精度方面也
能達到要求。
超聲波發生器可以分為兩類：一類是用電氣方式產生超聲波，一類是用機械方式產生超聲波。本課題
屬於近距離測量，可以採用常用的壓電式超聲波換能器來實現【7】。
2．2超聲波測距器的系統框圖
根據設計要求並綜合各方面因素，可以採用AT89C52單片機作為主控制器，用動態掃描法實現LED
數字顯示，超聲波驅動信號用單片機的定時器完成，超聲波測距器的系統框圖如下圖l所示¨2|：
3系統組成
3．1硬體部分
主要由單片機系統及顯示電路、超聲波發射電路
和超聲波檢測接收電路三部分組成。採用AT89C52來
實現對CX20106A紅外接收晶元和TCT40—10系列超
聲波轉換模塊的控制。單片機通過P1．0引腳經反相
＼
超聲波接收E ：， LED顯示單片機r
／＼
Z ∑
超聲波發送高控制器
：> 掃描驅動
圖1 超聲波測距器系統設計框圖
Fig．1 Ultrasonic eLangi．g system design diagram
器來控制超聲波的發送，然後單片機不停的檢測INT0引腳，當INTO引腳的電平由高電平變為低電平時就
認為超聲波已經返回。計數器所計的數據就是超聲波所經歷的時間，通過換算就可以得到感測器與障礙
物之間的距離¨≈J。
3．2軟體部分
主要由主程序、超聲波發生子程序、超聲波接收中斷程序及顯示子程序等部分。
4系統硬體電路設計
4．1單片機系統及顯示電路
單片機採用AT89C52或其兼容系列。採用12MHz高精度的晶振，以獲得較穩定的時鍾頻率，減小測
量誤差。單片機用P1．0埠輸出超聲波轉化器所需的40KHz方波信號，利用外中斷0口檢測超聲波接收
電路輸出的返回信號。顯示電路採用簡單實用的4位共陽LED數碼管，段碼用74LS244驅動，位碼用PNP
三極體驅動。單片機系統及顯示電路如下圖2所示『1。31。
圖2單片機及顯示電路原理圖
Fig．2 MCU and display circuit schematics
第8期周功明等：基於AT89C52單片機的超聲波測距器設計·51．
4．2超聲波發射電路原理圖
壓電超聲波轉換器的功能：利用壓電晶體諧振工作。內部結構如圖3『3Ⅲ1所示，它有兩個壓電晶片和
一個共振板。當它的兩極外加脈沖信號，其頻
率等於壓電晶片的固有振盪頻率時，壓電晶片PI．O
將會發生共振，並帶動共振板振動產生超聲波，
這時它就是一超聲波發生器；如沒加電壓，當共
振板接收到超聲波時，將壓迫壓電振盪器作振
動，將機械能轉換為電信號，這時它就成為超聲
波接收轉換器。超聲波發射轉換器與接收轉換
器其結構稍有不同。
4．3超聲波檢測接收電路圖3發射電路原理圖
參考紅外轉化接收電路，本設計採用集成
F『g·3 U1『ms。nie劬啪mi『婦c『咖1『∞hem蚯c
電路CX20106A，這是一款紅外線檢波接收的專用晶元，常用於電視機紅外遙控接收器。考慮到紅外遙控
常用的載波頻率38KHz與測距超聲波頻率
40KHz較為接近，可以利用它作為超聲波檢測
電路。如圖4【3 J[71超聲波檢測接收電路原理圖
所示，適當改變C4的大小，可改變接收電路的
靈敏度和抗干擾能力。⋯． J。j-二
5系統程序設計
超聲波測距軟體設計主要由主程序，超聲
波發射子程序，超聲波接收中斷程序及顯示子
程序組成。下面對超聲波測距器的演算法，主程
序，超聲波發射子程序和超聲波接收中斷程序
逐一介紹。
5．1超聲波測距器的演算法設計
GND
圖4超聲波檢測接收電路原理圖
Fig．4 Ultrasonic receiver and detection circuit schematic
圖5【_列示意了超聲波測距的原理，即超聲
波發生器T在某一時刻發出的一個超聲波信號，當超聲波遇到被測物
體後反射回來，就被超聲波接收器R所接受。這樣只要計算出發生信
號到接收返回信號所用的時問，就可算出超聲波發生器與反射物體的
距離。
距離計算公式：d=s／2=(c木t)／2，其中d為被測物與測距器的距
離，s為聲波的來迴路程，c為聲速，t為聲波來回所用的時間。
圖5超聲波測距原理圖
Fig．5 Ultrasonic Ranging schematic
聲速c與溫度有關(見表1)，如溫度變化不大，則可認為聲速是基
本不變的。如果測距精度要求很高，則應通過溫度補償的方法加以校正。聲速確定後，只要測得超聲波往
返時間，即可求得距離。在系統加入溫度感測器來監測環境溫度，可進行溫度補償。這里可以用DSl8820
測量環境溫度，根據不同的環境溫度確定一聲速提高測距的穩定性。為了增強系統的可靠性，可在軟硬體
上採用抗干擾措施。
表1不同溫度下的超聲波速表
Table I Under different temperatures ultrasonic velocity Table
·52· 綿陽師范學院學報(自然科學版) 第27卷
5．2主程序
主程序首先對系統環境初始化，設置定時器1D工作模式為16位的定時計數器模式，置位總中斷允許
位EA並給顯示端Po和P2清0。然後調用超聲波發生子程序送出一個超聲波脈沖，為避免超聲波從發射
器直接傳送到接收器引起的直接波觸發，需延遲0．1ms(這也就是測距器會有一個最小可測距離的原因)
後，才打開外中斷0接收返回的超聲波信號。由於採用12MHz的晶振，機器周期為lus，當主程序檢測到接
收成功的標志位後，將計數器喲中的數(即超聲波來回所用的時
間)按下式計算即可測得被測物體與測距儀之間的距離，設計時取
20℃時的聲速為344 m／s則有：d=(C木TO)／2=172T0／10000cm
(其中，ID為計數器，ID的計數值)。
測出距離後結果將以十進制BCD碼方式LED，然後再發超聲
波脈沖重復測量過程。主程序框圖如圖6所示。
5．3超聲波發生子程序和超聲波接收中斷程序
超聲波發生子程序的作用是通過PI．0埠發送2個左右的
超聲波信號頻率約40KHz的方波，脈沖寬度為12 US左右，同時把
計數器，ID打開進行計時。超聲波測距器主程序利用外中斷0檢
測返回超聲波信號，一旦接收到返回超聲波信號(INT0引腳出現
低電平)，立即進入中斷程序。進入該中斷後就立即關閉計時器
，ID停止計時，並將測距成功標志字賦值l。如果當計時器溢出時
還未檢測到超聲波返回信號，則定時器rID溢出中斷將外中斷0關
閉，並將測距成功標志字賦值2以表示此次測距不成功H旬J。
5．4超聲波測距器的部分程序清單
／宰超聲波測距器彈片機c程序使用Keil C51 ver 7．09
。
木／
#include<re951．h>
#define uchar unsigned int
#define uint unsigned int
#define ulong unsigned long
Extem void ca_t(void)；
Extem void delay(uint)；
Extem void display(unchar)；
Data unehar testtok；
／木超聲波測距器主程序術／
Void main(void)
{data unchar dispram[5]；
data uint i；
data ulong time；
p0=0xff；
pl=0xff；
TMOD=0X11：
IE=0x80；
While(1)
{．「}
開始
系統初始化
發送超聲波脈沖
等待發射超聲波
計算距離
顯示結果0．5s
圖6主程序框圖
diagram of the main program
第8期周功明等：基於AT89C52單片機的超聲波測距器設計·53·
6軟硬體調試
超聲波測距儀的製作和調試，其中超聲波發射和接收採用中15的超聲波換能器TCT40一IOFl(T發
射)和TCT40—10S1(R接收)，中心頻率為40kHz，安裝時應保持兩換能器中心軸線平行並相距4—8 cm，
其餘元件無特殊要求。若能將超聲波接收電路用金屬殼屏蔽起來，則可提高抗干擾能力。根據測量范圍
要求不同，可適當調整與接收換能器並接的濾波電容C4的大小，以獲得合適的接收靈敏度和抗干擾能力。
硬體電路製作完成並調試好後，便可將程序編譯好下載到單片機試運行。根據實際情況可以修改超
聲波發生子程序每次發送的脈沖寬度和兩次測量的間隔時間，以適應不同距離的測量需要∞】【71。
7 結束語
本文設計的是基於AT89C52單片機的超聲波測距器，可應用於汽車倒車等場合，提醒駕駛員倒車時有
效的避開可能對倒車造成危害的障礙物和行人，從而有效避免由於倒車造成的汽車碰撞或擦傷經濟損失
和人身安全問題。具有較強的實用性。
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Ⅳ 基於單片機的超聲波測距儀畢業論文

相關範文：

基於單片機的超聲波測距儀設計及其應用分析

[摘要] 本文利用超聲波傳輸中距離與時間的關系，採用AT89C51單片機進行控制及數據處理，設計出了能精確測量兩點間距離的超聲波測距儀。該測距儀主要由超聲波發射器電路、超聲波接收器電路、單片機控制電路、環境溫度檢測電路及顯示電路構成。利用所設計出的超聲波測距儀，對不同距離進行了測試，並進行了詳盡的誤差分析。

[關鍵詞] 超聲波測距 單片機 溫度感測器

隨著社會的發展，人們對距離或長度測量的要求越來越高。超聲波測距由於其能進行非接觸測量和相對較高的精度，越來越被人們所重視。本設計的超聲波測距儀，可以對不同距離進行測試，並可以進行詳盡的誤差分析。

一、設計原理

超聲測距儀是根據超聲波遇到障礙物反射回來的特性進行測量的。超聲波發射器向某一方向發射超聲波，在發射同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即中斷停止計時。 通過不斷檢測產生波發射後遇到障礙物所反射的回波，從而測出發射超聲波和接收到回波的時間差T，然後求出距離L。基本的測距公式為：L=(△t/2)*C
式中 L——要測的距離
T——發射波和反射波之間的時間間隔
C——超聲波在空氣中的聲速，常溫下取為340m/s
聲速確定後，只要測出超聲波往返的時間，即可求得L。

二、超聲波測距儀設計目標

測量距離: 5米的范圍之內;通過LED能夠正確顯示出兩點間的距離;誤差小於5%。

三、數據測量和分析

1.數據測量與分析
由於實際測量工作的局限性，最後在測量中選取了一米以下的30cm、50cm、70cm、80cm、90cm、100cm 六個距離進行測量，每個距離連續測量七次，得出測量數據(溫度:29℃),如表所示。從表中的數據可以看出，測量值一般都比實際值要大幾厘米，但對於連續測量的准確性還是比較高的。
對所測的每組數據去掉一個最大值和最小值，再求其平均值，用來作為最終的測量數據，最後進行比較分析。這樣處理數據也具有一定的科學性和合理性。從表中的數據來看，雖然對超聲波進行了溫度補償，但在比較近的距離的測量中其相對誤差也比較大。特別是對30cm和50cm的距離測量上，相對誤差分別達到了5%和4.8%。但從全部測量結果看，本設計的絕對誤差都比較小，也比較穩定。本設計盲區在22.6cm左右，基本滿足設計要求。
2.誤差分析
測距誤差主要來源於以下幾個方面：
(1)超聲波發射與接收探頭與被測點存在一定的角度，這個角度直接影響到測量距離的精確值;(2)超聲波回波聲強與待測距離的遠近有直接關系，所以實際測量時，不一定是第一個回波的過零點觸發;(3)由於工具簡陋，實際測量距離也有誤差。影響測量誤差的因素很多，還包括現場環境干擾、時基脈沖頻率等等。

四、應用分析

採用超聲波測量大氣中的地面距離，是近代電子技術發展才獲得正式應用的技術，由於超聲測距是一種非接觸檢測技術，不受光線、被測對象顏色等的影響，在較惡劣的環境(如含粉塵)具有一定的適應能力。因此，用途極度廣泛。例如:測繪地形圖，建造房屋、橋梁、道路、開挖礦山、油井等，利用超聲波測量地面距離的方法，是利用光電技術實現的，超聲測距儀的優點是:儀器造價比光波測距儀低，省力、操作方便。
超聲測距儀在先進的機器人技術上也有應用，把超聲波源安裝在機器人身上，由它不斷向周圍發射超聲波並且同時接收由障礙物反射回波來確定機器人的自身位置，用它作為感測器控制機器人的電腦等等。由於超聲波易於定向發射，方向性好，強度好控制，它的應用價值己被普遍重視。
總之，由以上分析可看出:利用超聲波測距，在許多方面有很多優勢。因此，本課題的研究是非常有實用和商業價值。

五、結論

本設計的測量距離符合市場要求，測量的盲區也控制在23cm以內。針對市場需求，本設計還可以加大發射功率，讓測量的距離更加的遠。在顯示方面，也可以對程序做適當改動，使開始發射超聲波時LED顯示出溫度值，到超聲波回波接收到以後通過計算得出距離值時，LED自動切換顯示距離值，這樣在視覺效果上得到更加直觀的了解。

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僅供參考，請自借鑒

希望對您有幫助

Ⅵ 超聲波測距模塊

對於第一個問題：
超聲波測距，通常在10米以內，但也有個別廠家做到幾十米甚至百米的。超聲波測距有以下幾個特點：1、頻率越高，精度也越高，但檢測距離越近（空氣衰減增大）；2、輸出功率越高、靈敏度越高，檢測距離也越遠（雖然是廢話，但我必須寫上）；3、通常檢測角度小的，測距范圍略遠；4、以上因素所造成的影響加起來，可能沒有被測物體帶來的影響更大：例如一個剛性表面（例如鋼板）和一根鐵絲、或者在鋼板表面鋪滿吸音綿、或者把鋼板與探頭法線夾角從垂直改為傾斜45度等等，這些因素所帶來的影響最大的。這也許不太容易理解，如果把超聲波比作可見光，那麼剛性表面可以理解成鏡子，要想讓你發現距離很遠的人，對方用鏡子『晃』你是最好不過的了。但如果把鏡子罩上黑紙，或者把鏡子傾斜45度所帶來的影響，你我可想而知，超聲波也一樣。

第二個問題：
一個單片機上同時使用幾個不同頻率的超聲波模塊，這就是軟體程序的問題，沒有什麼難度，大學生就可以做，我想你一定也沒問題。關於測距模塊，從20KHz~400KHz，測距范圍從0.1m~30m這些都不難購到，技術也不是很難。問題是，你能找到這么多頻率的探頭么？雖然超聲波探頭的各種頻率都有，但它是針對量程來劃分的，同一個量程里，頻率都很接近（例如3-10米測距基本都是40KHz）。你要在同一個量程里找出4種不同頻率來，恐怕是有難度的。當然你也可以用4種不同的頻率來驅動同一種探頭。可是，若4個頻率中的某個頻率與探頭的中心頻率差別大了（例如超過5%），會導致效率大幅減低，如果頻率差別小了，識別、區分他們又有困難，例如對於一個40KHz的探頭，一般廠家規定的下限和上限也就是38KHz~42KHz，我們就算冒險用到37KHz~43KHz（從可靠性和穩定性考慮，我不贊成這么用），你需要區分37KHz、39KHz、41KHz、43KHz四種頻率的反饋信號，如此以來，常規的測距電路是不能用了，你需要研究一種全新的測距方案來識別他們，而且不能影響正常的計時精度，我建議你參考一些微波雷達的技術。

Ⅶ 超聲波測距儀課程設計引言怎麼寫

超聲波是由機械振動產生的,可在不同介質中以不同的速度傳播。由於超聲波指向性強，能量消耗緩慢，在介質中傳播的距離較遠，因而超聲波經常用於距離的測量，如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實現。超聲測距是一種非接觸式的檢測方式。與其它方法相比，如電磁的或光學的方法，它不受光線、被測對象顏色等影響。對於被測物處於黑暗、有灰塵、煙霧、電磁干擾、有毒等惡劣的環境下有一定的適應能力。因此在液位測量、機械手控制、車輛自動導航、物體識別等方面有廣泛應用。特別是應用於空氣測距，由於空氣中波速較慢，其回波信號中包含的沿傳播方向上的結構信息很容易檢測出來，具有很高的分辨力，因而其准確度也較其它方法為高;而且超聲波感測器具有結構簡單、體積小、信號處理可靠等特點。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易於做到實時控制，並且在測量精度方面能達到工業實用的要求。
超聲波測距的方法有多種，如相位檢測法、聲波幅值檢測法和渡越時間檢測法等。相位檢測法雖然精度高，但檢測范圍有限;
聲波幅值檢測法易受反射波的影響。本儀器採用超聲波渡越時間檢測法。其原理為:
檢測從超聲波發射器發出的超聲波，經氣體介質的傳播到接收器的時間，即渡越時間。渡越時間與氣體中的聲速相乘，就是聲波傳輸的距離。超聲波發射器向某一方向發射超聲波，在發射時刻的同時單片機開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。

Ⅷ 超聲波測距儀發射接收如何設計

超聲波發生器可以分為兩大類：一類是用電氣方式產生超聲波，一類是用機械方式產生超聲波。電氣方式包括壓電型、電動型等；機械方式有加爾統笛、液哨和氣流旋笛等，它們所產生的超聲波的頻率、功率和聲波特性各有不同。目前在近距離測量方面最為常用的是壓電式超聲波換能器。

壓電式超聲波換能器是利用壓電晶體的諧振來工作的。超聲波換能器內部結構如圖5所示，它有兩個壓電晶片和一個共振板。當它兩極外加脈沖信號，其頻率等於壓電晶片的固有頻率時，壓電晶片將會發生共振，並帶動共振板振動產生超聲波，這時它就是一個超聲波發生器；反之，如果兩極間未加電壓，當共振板收到超聲波時，將壓迫電晶片作振動，將機械能轉換為電信號，這時它就成為超聲波換能器了。超聲波發射器與接收換能器其結構上有所不同，使用時應分清器件上的標志。超聲波發射和接收採用Φ15的超聲波換能器TCT40-10F1（T發射）和TCT40-10S1（R接收）

超聲波發射換能器T構成，單片機P1.0埠輸出的40kHz方波信號一路經一級反向器後送到超聲波換能器的一個電極，另一路經兩級反向器後送到超聲波換能器的另一個電極。用這種推挽形式將方波信號加到換能器的兩端，可以提高超聲波的發射強度。輸出端採用兩個反向器並聯，以提高驅動能力。可選用反向器74LS04來實現。

可在設計中加上拉電阻R1、R2一方面可以提高反向器74LS04輸出高電平的驅動能力，另一方面可以增加超聲波換能器的阻尼效果，縮短其自由振盪的時間。

超聲波發射電路如圖所示