如何進(jìn)行超聲波測距儀的設(shè)計(jì)

　　電子測距儀要求測量范圍在0.10～5.00m，測量精度1cm，測量時(shí)與被測物體無直接接觸，能夠清晰穩(wěn)定地顯示測量結(jié)果。由于超聲波指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，因而超聲波經(jīng)常用于距離的測量，如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實(shí)現(xiàn)。超聲波測距器，可以應(yīng)用于汽車倒車、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場的位置監(jiān)控，也可用于液位、井深、管道長度的測量等場合。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計(jì)算簡單、易于做到實(shí)時(shí)控制，并且在測量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求，因此在移動(dòng)機(jī)器人的研制上也得到了廣泛的應(yīng)用。

　　該測距儀采用NE555電路、兩級(jí)放大電路和電平比較電路實(shí)現(xiàn)了超聲波的發(fā)射與接收。單片機(jī)為該測距儀的核心單元，實(shí)現(xiàn)發(fā)射電路的控制和接收數(shù)據(jù)的處理。本系統(tǒng)在10～200cm的距離內(nèi)測量精度可達(dá)±0.5cm，并且易于調(diào)試，成本低廉，具有很強(qiáng)的實(shí)用價(jià)值和良好的市場前景。

　　一、系統(tǒng)方案比較與選擇

　　方案一：利用分立模塊的超聲波測距儀

　　系統(tǒng)包括超聲波測距模組、LED數(shù)碼顯示模組、驅(qū)動(dòng)模組控制模組及電源五部分。

　　超聲波測距模塊主要由發(fā)射部分和接收部分組成，超聲波的發(fā)射受主控制器控制（如圖1所示）；超聲波換能器諧振在40KHz的頻率，模塊上帶有40KHz方波產(chǎn)生電路。

　　顯示模塊是一個(gè)8位段數(shù)碼顯示的LCD；測量結(jié)果的顯示用到三位數(shù)字段碼，格式為X點(diǎn)XX米，同時(shí)還用兩位數(shù)字段碼顯示數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)。

　　電源采用9V的DC電源輸入，經(jīng)穩(wěn)壓管后得出5V以及3.3V的電源供系統(tǒng)各部分電路使用。