產(chǎn)生超聲波。反之，如果兩電極間未外加電壓，當(dāng)共振板接收到超聲波本時，將壓迫壓電晶片作振動，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號，就成為超聲波接收器。在超聲探測電路中，發(fā)

射端得到輸出脈沖為一系列方波，其寬度為發(fā)射超聲的時間間隔，被測物距離越大，脈沖寬度越大，輸出脈沖個數(shù)與被測距離成正比。

    超聲測距大致有以下方法：


    ① 取輸出脈沖的平均值電壓，該電壓 (其幅值基本固定 )與距離成正比，測量電壓即可測得距離；

    ② 測量輸出脈沖的寬度，即發(fā)射超聲波與接收超聲波的時間間隔 t，故被測距離為 S=1／2vt。本測量電路采用第二種方案。由于超 聲波 的聲速 與溫度有關(guān)，如果溫度

變化不大，則可認(rèn)為聲速基本不變 。如果測距精度要求很高，則應(yīng)通 過溫度補(bǔ)償 的方法加以校正。超聲波測距適用于高精度的中長距離測量。因?yàn)槌暡ㄔ跇?biāo)準(zhǔn)空氣中的傳

播速度為331.45米/秒，由單片機(jī)負(fù)責(zé)計(jì)時，單片機(jī)使用12.0M晶振，所以此系統(tǒng)的測量精度理論上可以達(dá)到毫米級。

    超聲波測距的算法設(shè)計(jì): 超聲波在空氣中傳播速度為每秒鐘340米（15℃時）。X2是聲波返回的時刻，X1是聲波發(fā)聲的時刻，X2-X1得出的是一個時間差的值，假定X2-

X1=0.03S，則有340m×0.03S=10.2m。由于在這10.2m的時間里，超聲波發(fā)出到遇到返射物返回的距離，

超聲波測距器的系統(tǒng)框圖如下圖所示：

三、硬件部分
 

    DL07-C1超聲波測距學(xué)習(xí) 開發(fā)板采用STC89C51單片機(jī),晶振:12M,單片機(jī)用P2.7口輸出超聲波換能器所需的40K方波信號,利用外中斷1口監(jiān)測超聲波接收電路輸出的返回信

號,顯示電路采用簡單的4位共陽LED數(shù)碼管。主要由單片機(jī)系統(tǒng)及顯示電路、超聲波發(fā)射電路和超聲波檢測接收電路三部分組成。采用STC89C51來實(shí)現(xiàn)對CX20106A紅外接收芯片

和超聲波 換能器的控制。單片機(jī)通過P2.7引腳經(jīng)反相器來控制超聲波的發(fā)送，然后單片機(jī)不停的檢測INT1引腳，當(dāng)INT1引腳的電平由高電平變?yōu)榈碗娖綍r就認(rèn)為超聲波已經(jīng)返

回。計(jì)數(shù)器所計(jì)的數(shù)據(jù)就是超聲波所經(jīng)歷的時間，通過換算就可以得到傳感器與障礙物之間的距離。同時，我們的實(shí)驗(yàn)板支持串口 或ISP在線下載程序，如果您的計(jì)算機(jī)沒有

串口，可選擇USB轉(zhuǎn)接線進(jìn)行程序下載，非常方便；板載LCD1602液晶和128*64液晶顯示屏接口，支持電路外擴(kuò)展，板上已預(yù)留40芯外擴(kuò)展接口。

    板上資源（不限于此）：

    1、一路繼電器輸出

    2、數(shù)字測溫（由于超聲波測距精度受溫度影響很大，可通過測量環(huán)境溫度進(jìn)行補(bǔ)償）

    3、RS-232通訊

    4、RS-485通訊

    5、聲音報(bào)警

    6、IIC存儲等功能。

    這些功能資源與超聲波結(jié)合是現(xiàn)在市面上很少有的，本站根據(jù)現(xiàn)在市場情況及實(shí)際應(yīng)用情況開發(fā)出這么一款實(shí)際應(yīng)用能力很強(qiáng)的學(xué)習(xí)開發(fā)板。

    部分應(yīng)用舉例：

    1、自動水塔控制、水位監(jiān)測等各種液面監(jiān)測。

    2、自動門控制。

    3、設(shè)備安全控制。

    4、井深、管道長度的測量。

    5、防盜報(bào)警。

四、外擴(kuò)功能

1、單片機(jī)所有I/O口全部引出，可以任意外擴(kuò)。

2、1602及12864液晶接口。

3、超聲波引腳有接口，可用屏蔽線將超聲波傳感器引出使用。

4、5V電源引出。

五、裝箱清單

超聲波學(xué)習(xí)開發(fā)主板              1塊

外接電源                        1個

RS232串口線                 1條

配套光盤（含軟硬件資料）        1張