超声波测距仪怎么制作

『壹』 超声波测距仪的组成结构

超声波测距仪由超声波发生电路、超声波接收放大电路、计数和显示电路组成。
超声波发生电路为超声波发生电路。双定时器EN556(U2b)组成单稳态触发器。R6和C6构成微分电路，其作用是：当按键S2按下时，低电平变成正负尖顶脉冲，经过VD1得到负尖顶脉冲，触发单稳态触发器翻转。单稳态翻转输出的高电平持续约1 ms，即tw≈1．1R5C5≈1 ms。EN556(U2n)组成多谐振荡器，接地电阻测试仪振荡频率f1=1/T1≈1/{0．7[(R1+R2)+2(R3+R4)]C3≈40 kHz。该振荡器振荡受单稳态触发器输出电平控制。当单稳态触发器输出高电平时，多谐振荡器产生振荡，EN556的引脚5输出约40个频率为40 kHz、占空比约50%的矩形脉冲。考虑到多谐振荡器起振阶段不稳定，因此设计输m脉冲数较多。若输出脉冲数太少，则发射强度小，测量距离短。但脉冲数过多，发射持续时间长，在距离被测物较近时，脉冲串尚未发射完，这样导致先发射出的脉冲产生的回波将到达接收端，影响测距结果，造成测距盲区增大。(U1)的U1a~U1e组成超声波脉冲驱动电路，可提高驱动超声波发送传感器的脉冲电压幅值，有效进行电/声转换，增强发射超声波的能力，增大测量距离。40 kHz脉冲串的一路经U1a反相，再经由U1b和U1e并联的反相器反相；其另一路经南U1c和U1d并联的反相器反相。

『贰』 超声波传播距离与什么有关（制作超声波测距仪）

40KHz的超声波，看你发出多大能量了，通常采用直径16mm的开放式探头，可以有效检测6米左右的距离，封闭式防水探头能检测3米左右距离。驱动电压在100~200Vp-p以内，接收电路放大1000倍左右。
如果40KHz可以使用直径50mm以上的封闭式探头，瞬间功率可以达到100W以上，可以有效检测10米左右的距离，这里没有打错，就是10米这么点。40KHz超声波在空气中损耗还是不小的，距离提高一倍，信号强度减少很多倍。由于封闭探头灵敏度略低，接收电路需要放大1-10万倍，驱动电压一般在400Vp-p以上。
如果能把频率降低到30KHz或20KHz，检测距离会延长很多，但精度和抗干扰性也会降低。

『叁』 做超声波测距仪需要哪些元器件（详细），谢谢！

需要如下元件，具体可到电子乐屋看看。
R1 10k 1/4W电阻器 1
R2 1k 1/4W电阻器 1
R3 4.7k 1/4W电阻器 1
R4 150k 1/4W电阻器 1
R5 4.7k 1/4W电阻器 1
R6 150k 1/4W电阻器 1
R7 4.7k 1/4W电阻器 1
R8 4.7k 1/4W电阻器 1
R9 4.7k 1/4W电阻器 1
R10 470 1/4W电阻器 1
R11 470 1/4W电阻器 1
R12 470 1/4W电阻器 1
R13 470 1/4W电阻器 1
R14 470 1/4W电阻器 1
R15 470 1/4W电阻器 1
R16 470 1/4W电阻器
BG1 9013 NPN 1
BG2 9013 NPN 1
BG3 9013 NPN 1
LED HS310561K 三位数码管 1
C1 220uF 电解电容器 1
C2 104 瓷片电容器 1
C3 10uF 电解电容器 1
C4 30pF 瓷片电容器 1
C5 30pF 瓷片电容器 1
C6 104 瓷片电容器 1
C7 104 瓷片电容器 1
IC1 AT89C2051 单片机 1
Y1 12MHz 晶振 1
T T40-16T 传声波传感器 1
R T40-16R 传声波传感器 1
D1 IN4148 开关二极管 1
D2 IN4148 开关二极管 1

『肆』 哪位高手能告诉我一下如果利用51做一个超声波测距仪。

发射完成后，进入中断，设定为下降沿中断，也就是说，下降沿来的时候，应该是盲区，然后再改成上升沿中断，这样应该就可以了。不过我们的是用AD采样来实现的。

『伍』 帮忙做一个超音波测距仪程序，c语言和汇编语言都行

这里有一个超声波测距程序，供参考：
#include<reg52.H>//器件配置文件
#include<intrins.h>
//传感器接口
sbitRX=P3^2;
sbitTX=P3^3;
//按键声明
sbitS1=P1^4;
sbitS2=P1^5;
sbitS3=P1^6;
//蜂鸣器
sbitFeng=P2^0;

sbitW1=P1^0;
sbitW2=P1^1;
sbitW3=P1^2;
sbitW4=P1^3;
//变量声明
unsignedinttime=0;
unsignedinttimer=0;
unsignedcharposit=0;
unsignedlongS=0;
unsignedlongBJS=50;//报警距离80CM
//模式0正常模式1调整
charMode=0;
bitflag=0;
bitflag_KEY=0;
unsignedcharconstdiscode[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40,0xff/*-*/};	//数码管显示码0123456789-和不显示
//unsignedcharconstpositon[4]={0xfd,0xfb,0xf7,0xfe};	//位选
unsignedchardisbuff[4]	={0,0,0,0};		//数组用于存放距离信息
unsignedchardisbuff_BJ[4]	={0,0,0,0};//报警信息
voidDisplay();
//延时20ms（不精确）
voiddelay(void)
{
unsignedchara,b,c;
for(c=2;c>0;c--)
for(b=38;b>0;b--)
for(a=60;a>0;a--);
}

//按键扫描
voidKey_()
{
	if(flag_KEY==0)
	{
		if(Mode!=0)
		{
			//+
			if(S1==0)
			{
				delay();	//延时去抖
				if(S1==0)
				{
					BJS++;	//报警值加
					flag_KEY=1;
					if(BJS>=151)//最大151
					{
						BJS=0;
					}
//					while(S1==0)
//					Display();
				}
				
			}
			//-
			if(S2==0)
			{
				delay();
				if(S2==0)
				{
					BJS--;	//报警值减
					flag_KEY=1;
					if(BJS<=1)	//最小1
					{
						BJS=150;
					}	
//					while(S2==0)
//					Display();
				}
				
			}
		}
		//功能
		if(S3==0)		//设置键
		{
			delay();
			if(S3==0)
			{
				Mode++;		//模式加
				flag_KEY=1;
				if(Mode>=2)		//加到2时清零
				{
					Mode=0;
				}
//				while(S3==0)
//				Display();
			}
		}
	}
	if((P1&0x70)==0x70)
	{
		flag_KEY=0;
	}
}
/**********************************************************************************************************/
//扫描数码管
voidDisplay(void)				
{
	//正常显示
	if(Mode==0)
	{
		P0=0x00;//关闭显示
		if(posit==1)//数码管的小数点
		{
			P0=(discode[disbuff[posit]])|0x80;//按位或，最高位变为1，显示小数点
		}
		elseif(posit==0)
		{
			P0=~discode[11];
		}
		else
		{
			P0=discode[disbuff[posit]];
		}
		switch(posit)
		{
			case0:W1=0;W2=1;W3=1;W4=1;break;
			case1:W1=1;W2=0;W3=1;W4=1;break;
			case2:W1=1;W2=1;W3=0;W4=1;break;
			case3:W1=1;W2=1;W3=1;W4=0;break;
		}
		posit++;
		if(posit>3)		//每进一次显示函数，变量加1
			posit=0;		//加到3时清零
	}
	//报警显示
	else
	{
		P0=0x00;
		if(posit==1)//数码管的小数点
		{
			P0=(discode[disbuff_BJ[posit]])|0x80;
		}
		elseif(posit==0)
		{
			P0=0x76;	//显示字母		
		}
		else
		{
			P0=discode[disbuff_BJ[posit]];
		}
		switch(posit)
		{
			case0:W1=0;W2=1;W3=1;W4=1;break;
			case1:W1=1;W2=0;W3=1;W4=1;break;
			case2:W1=1;W2=1;W3=0;W4=1;break;
			case3:W1=1;W2=1;W3=1;W4=0;break;
		}
		posit++;
		if(posit>3)
			posit=0;
	}
}
/**********************************************************************************************************/
//计算
voidConut(void)
{
	time=TH0*256+TL0;	//读出T0的计时数值
	TH0=0;
	TL0=0;				//清空计时器
	S=(time*1.7)/100;//算出来是CM
	//声音的速度是340m/s，时间的单位是us，计算到秒需要将时间数据/1000000，
	//长度=速度*时间，340*time/1000000，长度数据单位是m转换成cm需要乘以100得到340*time/10000，
	//小数点都向左移两位得到3.4*time/100，因为超声波是往返了，所以再除以2,得到距离数据(time*1.7)/100
	if(Mode==0)			//非设置状态时
	{
		if((S>=700)||flag==1)//超出测量范围显示“-”
		{	
			Feng=0;		//蜂鸣器报警
			flag=0;
			disbuff[1]=10;	//“-”
			disbuff[2]=10;	//“-”
			disbuff[3]=10;	//“-”
		}
		else
		{
			//距离小于报警距
			if(S<=BJS)
			{
				Feng=0;	//报警
			}
			else//大于
			{
				Feng=1;		//关闭报警	
			}
			disbuff[1]=S%1000/100;		//将距离数据拆成单个位赋值
			disbuff[2]=S%1000%100/10;
			disbuff[3]=S%1000%10%10;
		}
	}
	else
	{
			Feng=1;
			disbuff_BJ[1]=BJS%1000/100;
			disbuff_BJ[2]=BJS%1000%100/10;
			disbuff_BJ[3]=BJS%1000%10%10;
	}
}
/**********************************************************************************************************/
//定时器0
voidzd0()interrupt1		//T0中断用来计数器溢出,超过测距范围
{
	flag=1;						//中断溢出标志
}
/**********************************************************************************************************/
//定时器1
voidzd3()interrupt3		//T1中断用来扫描数码管和计800MS启动模块
{
	TH1=0xf8;
	TL1=0x30;				//定时2ms
	Key_();					//扫描按键
	Display();				//扫描显示
	timer++;				//变量加
	if(timer>=400)			//400次就是800ms
	{
		timer=0;
		TX=1;			//800MS启动一次模块
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		_nop_();
		TX=0;
	}
}
/**********************************************************************************************************/
//主函数
voidmain(void)
{
	TMOD=0x11;		//设T0为方式1
	TH0=0;
	TL0=0;
	TH1=0xf8;		//2MS定时
	TL1=0x30;
	ET0=1;				//允许T0中断
	ET1=1;			//允许T1中断
	TR1=1;			//开启定时器
	EA=1;					//开启总中断	
	while(1)
	{
		while(!RX);		//当上次接收完波后，RX引脚是低电平，取反就是1，此while成立，反复判断RX状态。当RX没有接收到返回波时是高电平，取反就是0，此while不成立，跳出
		TR0=1;			//开启计数
		while(RX);		//当RX没有接收到返回波，此while成立，程序停在这里一直判断RX状态。当RX接收到返回波，RX引脚变为低电平，此while不成立，跳出
		TR0=0;			//停止计数
		Conut();			//计算
	}
}

『陆』 设计超声波测距仪不用单片机计数用数码管显示部分怎么做

我去年大学生电子设计大赛就是做的这个题目，用两节普通5号电池测量20cmX20cm物体的距离达到16m，为省第一名，但是由于幕后原因没有评一等奖。
言归正传，超声波测距仪你不用单片机做，根本不可能做出来。
而且你最好要选用16位或者32位的单片机，这种单片机计数器和定时器都要比8位好很多，不会不够用。
实际试验时，我们把发射换能器电压升到400V，每次发出30个声波脉冲，接受换能器增益10000倍。
测量远距离物体时地面的反射波会先到达造成测量误差超级大，而且远距离时，反射的波很难达到30个，总会丢失。以上就是你必须用单片机的原因。用程序就可以解决上述问题。
还有，10m以上时测量上述物体可能声波根本打不到，你必须把你的换能器对的很准，所以当时我们设计了一个简易的激光瞄准器。
好运！

『柒』 超声波测距的原理

二、 超声波测距原理
1、 超声波发生器
为了研究和利用超声波，人们已经设计和制成了许多超声波发生器。总体上讲，超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前较为常用的是压电式超声波发生器。
2、压电式超声波发生器原理
压电式超声波发生器实际上是利用压电晶体的谐振来工作的。超声波发生器内部结构如图1所示，它有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接收器了。
3、超声波测距原理
超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=340t/2 。这就是所谓的时间差测距法。
超声波测距的原理是利用超声波在空气中的传播速度为已知，测量声波在发射后遇到障碍物反射回来的时间，根据发射和接收的时间差计算出发射点到障碍物的实际距离。由此可见，超声波测距原理与雷达原理是一样的。
测距的公式表示为：L=C×T
式中L为测量的距离长度；C为超声波在空气中的传播速度；T为测量距离传播的时间差(T为发射到接收时间数值的一半)。
超声波测距主要应用于倒车提醒、建筑工地、工业现场等的距离测量，虽然目前的测距量程上能达到百米，但测量的精度往往只能达到厘米数量级。
由于超声波易于定向发射、方向性好、强度易控制、与被测量物体不需要直接接触的优点，是作为液体高度测量的理想手段。在精密的液位测量中需要达到毫米级的测量精度，但是目前国内的超声波测距专用集成电路都是只有厘米级的测量精度。通过分析超声波测距误差产生的原因，提高测量时间差到微秒级，以及用LM92温度传感器进行声波传播速度的补偿后，我们设计的高精度超声波测距仪能达到毫米级的测量精度。
超声波测距误差分析
根据超声波测距公式L=C×T，可知测距的误差是由超声波的传播速度误差和测量距离传播的时间误差引起的。
时间误差
当要求测距误差小于1mm时，假设已知超声波速度C=344m/s (20℃室温)，忽略声速的传播误差。测距误差s△t<(0.001/344) ≈0.000002907s 即2.907μs。
在超声波的传播速度是准确的前提下，测量距离的传播时间差值精度只要在达到微秒级，就能保证测距误差小于1mm的误差。使用的12MHz晶体作时钟基准的89C51单片机定时器能方便的计数到1μs的精度，因此系统采用89C51定时器能保证时间误差在1mm的测量范围内。
超声波传播速度误差
超声波的传播速度受空气的密度所影响，空气的密度越高则超声波的传播速度就越快，而空气的密度又与温度有着密切的关系，如表1所示。
已知超声波速度与温度的关系如下：
式中： r —气体定压热容与定容热容的比值，对空气为1.40，
R —气体普适常量，8.314kg·mol-1·K-1，
M—气体分子量，空气为28.8×10-3kg·mol-1，
T —绝对温度，273K+T℃。
近似公式为：C=C0+0.607×T℃
式中：C0为零度时的声波速度332m/s；
T为实际温度(℃)。
对于超声波测距精度要求达到1mm时，就必须把超声波传播的环境温度考虑进去。例如当温度0℃时超声波速度是332m/s, 30℃时是350m/s，温度变化引起的超声波速度变化为18m/s。若超声波在30℃的环境下以0℃的声速测量100m距离所引起的测量误差将达到5m，测量1m误差将达到5cm。

『捌』 超声波测距仪怎么做

“网络”上找一下“一款制作容易免调试的超声波测距板”，可以参考一下的。

『玖』 超声波测距仪原理图

超声波测距原理是在超声波发射装置发出超声波，它的根据是接收器接到超声波时的时间差，与雷达测距原理相似。 超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。
（超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t（秒），就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=340t/2）
超声波指向性强，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求，因此在移 动机器人的研制上也得到了广泛的应用。
为了使移动机器人能自动避障行走，就必须装备测距系统，以使其及时获取距障碍物的距离信息（距离和方向）。本文所介绍的三方向（前、左、右）超声波测距系统，就是为机器人了解其前方、左侧和右侧的环境而提供一个运动距离信息。
为了研究和利用超声波，人们已经设计和制成了许多超声波发生器。总体上讲，超声波发生器可以分为两大类：一 类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。电气方式包括压电型、磁致伸缩型和电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所产生 的超声波的频率、功率和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。较为常用的是压电式超声波发生器。

『拾』 测距仪原理大揭秘

测距仪顾名思义是一种用于距离测量的仪器，根据测距基本原理的不同可以分为三种类型：激光测距仪，超声波测距仪和红外测距仪。在装修过程中，测距仪是一个必不可少的常用工具，了解测距仪的原理能够有效帮助我们认识其工作过程，从而熟练的运用它。今天，小编就为大家揭秘各个类型测距仪原理。

激光测距仪原理

测量方法一：脉冲式激光测距

脉冲激光测距简单来说就是针对激光的飞行时间差进行测距，它是利用激光脉冲持续时间极短，能量在时间上相对集中，瞬时功率很大的特点进行测距。在有合作目标时，可以达到很远的测程;在近距离测量(几千米内)即使没有合作目标，在精度要求不高的情况下也可以进行测距。该方法主要用于地形测量，战术前沿测距，导弹运行轨道跟踪，激光雷达测距，以及人造卫星、地月距离测量等。

脉冲式激光测距原理如图4.1所示。由激光发射系统发出一个持续时间极短的脉冲激光，经过待测距离L之后，被目标物体反射，发射脉冲激光信号被激光接收系统中的光电探测器接收，时间间隔电路通过计算激光发射和回波信号到达之间的时间t，得出目标物体与发射出的距离L。

其精度取决于：激光脉冲的上升沿、接收通道带宽、探测器信噪比和时间间隔精确度。

测量方法二：三角法激光测距

激光位移传感器的测量方法称为激光三角反射法，激光测距仪的精度是一定的，同样的测距仪测10米与100米的精度是一样的。而激光三角反射法测量精度是跟量程相关的，量程越大，精度越低。

激光测距的另一种原理是激光三角反射法原理：半导体激光器1被镜片2聚焦到被测物体6。反射光被镜片3收集，投射到CCD阵列4上;信号处理器5通过三角函数计算阵列4上的光点位置得到距物体的距离。

激光发射器通过镜头将可见红色激光射向物体表面，经物体反射的激光通过接受器镜头，被内部的CCD线性相机接受，根据不同的距离，CCD线性相机可以在不同的角度下“看见”这个光点。根据这个角度即知的激光和相机之间的距离，数字信号处理器就能计算出传感器和被测物之间的距离。

同时，光束在接收元件的位置通过模拟和数字电路处理，并通过微处理器分析，计算出相应的输出值，并在用户设定的模拟量窗口内，按比例输出标准数据信号。如果使用开关量输出，则在设定的窗口内导通，窗口之外截止。另外，模拟量与开关量输出可设置独立检测窗口。

常用在铁轨、产品厚度、平整度、尺寸等方面。

测量方法三：激光回波法

激光位移传感器采用回波分析原理来测量距离可以达到一定程度的精度。传感器内部是由处理器单元、回波处理单元、激光发射器、激光接受器等部分组成。激光位移传感器通过激光发射器每秒发射一百万个脉冲到检测物并返回至接收器，处理器计算激光脉冲遇到检测物并返回接收器所需时间，以此计算出距离值，该输出值是将上千次的测量结果进行的平均输出。

其原理与脉冲式激光测距类似，又称脉冲回波法，用于激光位移传感器。

超声波测距仪原理

超声波具有指向性强，传播距离远(在介质中)，因此也常被运用于距离测量。

超声波在空气中传播，遇到障碍物就会立即返回。超声波测距仪的工作原理就是通过发射装置发出超声波，然后根据接收器接收超声波的时间差而计算出距离。具体计算方法如下：

超声波在空气中的传播速度v=340m/s,如果超声波在空气中传播于A、B两点间往返一次所需时间为t，那么A、B两点间距离D=vt/2

其中：

D——测站点A、B两点间距离;

v——超声波在空气中的传播速度;

t——光往返A、B一次所需的时间。

超声波测距仪在军事和捕方面用途广泛，还可以运用于海底地貌测量。

红外测距仪原理

红外测距仪利用红外信号遇到障碍物距离的不同反射的强度也不同的原理来检测障碍物的远近。测距仪内有红外信号发射与接收二极管，发射管发射特定频率的红外信号后，接收管接收了障碍物反射的这个信号，经过数字化处理后就能得出障碍物间的距离。简而言之，就是利用高频调制的红外线在待测距离上往返产生的相位移算出光束度越时间t，从而得出距离D=ct/2(c为红外线在的传播速度)。

红外线测距仪便宜且易制，使用起来也快捷安全，但是精度较低，测量距离也比较近，且方向性差。

简单来说，三种测距仪的原理都是通过发射某种物质使其在介质中以一定的速度传播，并接收其遇到障碍物后反射回来的部分，然后根据路程(S)=时间(t)*速度(v)的简单数学原理公式而估算出两点间的距离。以上就是有关测距仪原理的内容，希望能对大家有所帮助!