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(kāi)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(guò)外圍電阻調(diào)節(jié)它的中心處理頻率，通過(guò)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(kāi)外部中斷，等待下次測(cè)量。
