超声波测距仪详细设计

我们用了大概一个月的时间来完成超声波测距仪这个项目，具体实现的过程可能有点困难，不过值得一提的是从中受益匪浅，学到了许多的东西，而且也加强了自己的动手能力。 该超声波测距仪器主要用于距离的测量，可以方便进行测量，只需按一下按键便可知道距离，不像传统的手工测量那样费事。 基本思路是：本测距仪通过单片机编程送出40kHz 频率的方波信号至信号处理器 ,经过压电换能器将信号发射出去,该信号遇到障碍物则反射回来（在此称为回波）。这时,压电换能器将接收的回波,通过信号处理的检波放大、整形及一系列常见电路的处理,最后送至单片机中断口，单片机通过中断控制得出超声波在空气中的传播时间t，最后根据公式 s=v×t/2便可得出测量结果(v为声速)，单片机将测量结果通过4位七段数码管显示。 技术关键在于：实现超声波的发射与接收，控制单片机来产生40KHZ的周期性方波，控制单片机对接收到的超声波信号进行处理来进行距离的测量，将发射的脉冲信号进行放大以及整形处理，用汇编语言来实现单片机基于超声波测距的程序，实现数码显像管的显示。 我们制作的该仪器为电子测距仪，其测量范围在0.10～4.00m，测量精度±1cm，测量时与被测物体无直接接触，能够清晰稳定地显示测量结果。该测距仪采用NE5532集成放大器实现两级放大电路与T40-16R组成超声波接收部分、采用CD4049集成器件组成整波电路与T40-16T组成超声波发射部分。单片机为该测距仪的核心单元，我们采用的是AT89C52单片机实现发射电路的控制和接收数据的处理。本系统在10～400cm的距离内测量精度可达±1cm，并且易于调试，成本低廉，具有很强的实用价值和良好的市场前景。由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而该超声波测距仪，可以应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控，也可用于液位、井深、管道长度的测量等场合。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。