超声波测距仪编程_超声波测距详细资料及程序代码
超声波测距板学习板
超声波测距学习板,
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、
管道长度的测量等场合。
要求测量范围在
0.27~4.00m
,
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。
超声波测距原理
超声波发生器内部结构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本时,将压迫压电晶片作振动,
将机械能转换为电信号,就成为超声波接收器。在超声探测电路中,发射端得到输出脉冲为
一系列方波,其宽度为发射超声的时间间隔,被测物距离越大,脉冲宽度越大,输出脉冲个
数与被测距离成正比。超声测距大致有以下方法:① 取输出脉冲的平均值电压,该电压
(
其
幅值基本固定
)
与距离成正比,测量电压即可测得距离;② 测量输出脉冲的宽度,即发射超
声波与接收超声波的时间间隔
t
,故被测距离为
S=1
/
2vt
。本测量电路采用第二种方案。由
于超
声波
的声速
与温度有关,如果温度变化不大,则可认为声速基本不变
。如果测距精
度要求很高,则应通
过温度补偿
的方法加以校正。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播速度为
331.45
米
/
秒,由单片机负责计时,单片机使用
12.0M
晶振,所以此系统的测量精度理论上可以达到毫米级。
超声波学习板采用
AT89C51
或
AT89S51
单片机
,
晶振
:12M,
单片机用
P1.0
口输出超声波换
能器所需的
40K
方波信号
,
利用外中断
0
口监测超声波接收电路输出的返回信号
,
显示电路采
用简单的
4
位共阳
LED
数码管
,
断码用
74LS245,
位码用
8550
驱动
.
超声波测距的算法设计
:
超声波在空气中传播速度为每秒钟
340
米(15℃时)。
X2
是
声波返回的时刻,
X1
是声波发声的时刻,
X2-X1
得出的是一个时间差的绝对值,假定
X2-X1=0.03S
,则有
340m×0.03S=10.2m。由于在这
10.2m
的时间里,超声波发出到遇到返射
物返回的距离,
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