超聲波測(cè)距離傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的，它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在陽(yáng)光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。這里介紹了超聲波傳感器的組成部分，性能指標(biāo)，工作模式等內(nèi)容。
超聲波測(cè)距離傳感器相關(guān)電路設(shè)計(jì)：
1.發(fā)射電路設(shè)計(jì)
超聲波發(fā)送模塊是由超聲波發(fā)射探頭組成的，單片機(jī)的P0端口直接發(fā)送40 kHz的信號(hào)，使用三極管做為驅(qū)動(dòng)放大，驅(qū)動(dòng)壓電晶片超聲波換能器產(chǎn)生超聲波。超聲波發(fā)射子程序的流程是，發(fā)射時(shí)首先裝填計(jì)時(shí)器，并且開始計(jì)時(shí)，當(dāng)超聲波發(fā)射完畢時(shí)，定時(shí)器計(jì)時(shí)完畢，并且重新裝填等待下次發(fā)射。
2.接收電路設(shè)計(jì)
在接收電路中使用了紅外線接收處理芯片，因?yàn)樗幚淼氖?8 kHz的紅外信號(hào)，而40 kHz的超聲波信號(hào)和它比較接近，芯片具有很強(qiáng)的抗干擾能力，這個(gè)芯片的外圍電路很簡(jiǎn)單而且通過外圍電阻調(diào)節(jié)它的中心處理頻率，通過改變外圍電路電容的大小也可以改變接收電路靈敏度和抗干擾能力。試驗(yàn)后發(fā)現(xiàn)用單片機(jī)發(fā)40 kHz信號(hào)與使用芯片的電路搭配更加簡(jiǎn)單合理，使得時(shí)間的計(jì)算更為準(zhǔn)確。
該系統(tǒng)的超聲波接收模塊是由超聲波接收探頭和紅外線接收處理芯片組成。超聲波接收子程序的流程是，利用INT0中斷檢測(cè)回波信號(hào)，若有回波信號(hào)(INT0口低電平)就關(guān)閉外部中斷，同時(shí)停止計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)，將測(cè)距成功標(biāo)志位標(biāo)記為1(測(cè)距成功)，同時(shí)提取時(shí)間值，計(jì)算待測(cè)距離，保存終結(jié)果后打開外部中斷，等待下次測(cè)量。
