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08通信 超声波测距器的设计 一、功能要求 超声波测距器可应用于汽车倒车。建筑施 工工地以及一些工业现场的位置监控，也可 用于如液位、井深、管道长度、物体厚度等 的测量。其测量范围为0.104.00m，测 量精度为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。 二、方案论证 v 由于超声波指向性强，能量消耗慢，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。利用超声波检测距离设计比较方便，计算处理也比较简单，并 且在测量精度方面也能达到使用的要求。 v 超声波发生器可以分为两大类：一类是使用电气方式产生超声波；另一类是用 机械方式产生超声波。电气方式包括电压型、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、功率和声波各不相同，因而用途也 各不相同。目前在近距离测量方面较为常用的是压电式超声波换能器。 v 根据设计要求并综合各方面因素，本例决定采用at89c51单片机作为主控器 ，用动态扫描法实现led数字显示，超声波驱动信号用单片机的定时器完成。超 声波测距器系统设计框图如下： 二、方案论证 v超声波测距系统框图 at89c51 led显示部 分 40khz振荡 器 电平输出信号放 大 接收传感 器 发射传感 器 功率放 大 12mhz晶振 pc机显示 三、系统硬件电路的设计 单片机系统及显示电路 1 超声波发射电路 2 超声波检测接收电路 3 硬件电路主要分为以下三个部分 ： 三、 系统程序的设计 v超声波测距器原理图 发射t 接收r t 2 t 1 三、系统硬件电路的设计 v超声波换能器的工作原理 超声波换能器结构图 压电晶片 电极 共振板 三、系统硬件电路的设计 2. 超声波发射电路 三、系统硬件电路的设计 3.超声波检测接收电路 超声波检测接收电路 三、系统硬件电路的设计 复位电路 晶振电路 led显示电路 五、 系统程序的设计 开始 系统初始化 发送超声波脉冲 等待反射超声波 计算距离 显示结果 四、 系统程序的设计 v超声波测距器的算法设计 距离计算公式：d=s/2=(vt)/2 其中d是被测物与测距器的距离；s是超声 波的来回路程，v是超声波在当前温度下的速 度，t是发送和接收超声波所经历的时间。 v距器使用数码管和通过与pc机通信用flash 在pc机上显示目标物的距离。 四、 系统程序的
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