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在日常生产生活中,很多场合如汽车倒车、机器人避障、工业测井、水库液位测量等
需要自动进行非接触测距。超声波是指频率大于 20 kHz 的在弹性介质中产生的机械震荡波,
其具有指向性强、能量消耗缓慢、传播距离相对较远等特点,因此常被用于非接触测距。由
于超声波对光线、色彩和电磁场不敏感,因此超声波测距对环境有较好的适应能力,此外超
声波测量在实时、精度、价格也能得到很好的折衷。
通过超声波发射装置发出超声波,根据接收器接到超声波时的 时间差 就可以知道
距离了。这与 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,就可以计算出发射点距障碍物的距离 (s) ,即: s=340t/2 )
系统总体设计方案
本系统由超声波发射、回波信号接收、温度测量、显示和报警、电源等硬件电路部分以
及相应的软件部分构成。系统原理框图,如图 1 所示。
整个系统由单片机 AT89S52 控制,超声波传感器采用收发分体式,分别是一支超声波
发射换能器 TCT40-16T 和一支超声波接收换能器 TCT40-16R。超声波信号通过超声波发射换
能器发射至空气中,遇被测物反射后回波被超声波接收换能器接收。进行相关处理后,输入
单片机的 INT0 脚产生中断,计算中间经历的时间,同时再根据具体的温度计算相应的声速,
根据式(2)就可得出相应的距离用来显示,当然在一些场合也可根据需要,设置距离报警值。
3 硬件设计
3.1 超声波发射部分
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总结资料