基于51单片机超声波测距器设计

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基于51单片机超声波测距器设计
+ u! S' K7 }5 J1设计要求
设计-一个超声波测距器,以应用于汽车倒车、建
: `- ~  H2 a2 N! f# C& q筑施工工地，以及一些工业现场的位置监控.也可用
& K$ @2 F$ W8 a+ X: m9 `. i; T于液位.井深、管道长度的测量等场合。要求测量范
围在0.10-5.00 m,测量精度1 em,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。
2设计思路
超声波是指频率高于20 kHz的机械波。为了
以超卢波作为检测手段,必须产生超声波和接收超
声波。完成此功能的装置就是超卢波传感器,习惯
$ }% ]% I, @# M% K9 x3 p上称为超声波换能器或超声波探头。超占波传感器
有发送器和接收器.但一个超声波传感器也可具有
& W$ Q2 \  O2 T: A% Q0 z) E; D" ~3 c发送和接收声波的双重作用。超声波传感器是利用
压电效应的原理将电能和超声波相互转化,即在发
射超声波的时候,将电能转换，发射超声波;而在收
' t- J8 s6 r/ I: W, M到回波的时候.则将超声振动转换成电信号。
  F/ x) m# r+ \$ Y, n/ h9 i4 H$ j3 @8 C超声波测距的原理一般采用渡越时间法TOF
' |: O3 F0 U- A/ k( w# D3 U5 R- n(timeoffight)。首先测出超声波从发射至遇到障
/ p$ C9 q. P9 d+ @& ]碍物返回所经历的时间,再乘以超声波的速度即得
* c' E7 F3 e' \4 X6 ^, B) n到2倍的声源与障碍物之间的距离。
测量距离的方法有多种,短距离的可以用尺,远
距离的有激光测距等，超声波测距适用于高精度的
中长距离测量。因为超声波在标准空气中的传桶速
( ?: P/ O  h) Y9 p1 F度为331.45m/s,由单片机计时,单片机使用
; U4 d8 y, z6 x5 ~) s# o2 q12.0MHz品振，所以此系统的测量精度理论上可以
7 h" [0 g/ f5 `达到毫米级。
' g9 `: V: A* }% P由于超声波指向性强。能量消耗缓慢,在介质中
. h/ c3 n6 x5 n' N6 `+ e传播距离远，因而超声波可以用于距离的测量。利
用超声波检测距离,设计较方便,计算处理也较简
. P0 X3 m3 E- M1 z. u
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道法自然

设计-一个超声波测距器,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。