超声波测距仪实验报告

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课题名称：超声波测距仪

班级：应用电子0901 ：吴星超

学号：0503090128 指导老师：文博

前言

随着人类社会从工业化社会到信息化社会的发展，视觉传达设计经历了商业美术、工艺美术、印刷美术设计、装潢设计、平面设计等几大阶段的演变，最终成为以视觉媒介为载体，利用视觉符号表现并传达信息的设计。对于每一位“为传达而设计”的设计者来说，如何正确、充分地传达信息是我们始终要面临的中心问题。但是，在当今社会，由于科技的进步，社会环境和社会秩序的更新，各种视觉媒介的充斥，影响着人们的思维、观念和感情，仅仅把传

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达信息的关键词定位于正确和充分显然是不够的。鉴于时代的要求与设计本质的要求，必须要把视觉传达设计的创新重视起来，以创新为前提充分准确地传达信息。设计界存在着大量的抄袭、模仿之作，使得设计活动成为一种程式。比如一说到大学标志，就等于是篆书外加一个圆托印章；一谈到VIS设计，便是大量相同的模版拷贝；一说到数码的视觉符号，就是一大堆蚂蚁般的“1”+“0”；一谈到商品的广告，就是戴眼镜的博士或美女的推荐代言等等。人们无时无刻都被这些“东施效颦”的设计所侵犯和骚扰，这些设计给我们带来了视觉污染，人们不禁要问：设计究竟怎么了？面对这些，我们每一个设计师都责无旁贷。现在该是大力宣扬“设计创新”的时候了，因为这个时代比以往任何时期都更需要清晰而独创的视觉传达设计。那么，视觉传达设计的创新究竟体现在哪些方面？

目录

一、超声波测距仪的制作 ........................... 3

1.1 超声波测距的原理 ........................... 3

1.2 超声测距仪的硬件电路 ....................... 5

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1.2.1回流信号放大电路 ....................... 5

1.2.2 信号检波电路 .......................... 6

1.3超声波测距程序设计 ......................... 7

二、总结： ...................................... 20

三、参考文献 .................................... 20

一、超声波测距仪的制作 1.1 超声波测距的原理

根据相关的物理学知识，声音在介质中如空气和石头中传播时，其衰减特性与其频率相关，频率越高越不容易衰减，相应地其传播距离越远。当声音的频率在20KHz以上的围时，超出了人耳的听觉围，变成了超声波，可以传播较远的距离而不衰减，且其本身的信号频率特性不容易受环境噪音的干扰。我们可以利用超声波的这一特性进行

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测距。我们可利用并列安装的一对超声波探头来发射和接收超声波。

发射头标识为T(Transmit)，接收头标识为R(Reiceive),它们里面采用谐振频率为40KHz的压电晶体来发射和接收超声波。当发射头外接40KHz的振荡源，如单片机端口时，它能发出最大功率的超声波。接收头只有在接收到中心频率为40KHz的超声波时才能产生谐振，由于压电效应将物理振荡转化为电信号输出，输出电压信号的幅值在uV量级。

在测距时，用这对探头对准要测距的物体如车辆、墙壁等，由单片机端口输出40KHz的PWM（脉宽调制信号）驱动超声波发射头（T头）发射出40KHz的一个短促脉冲（0.2—0.5ms）,然后单片机开始计时，直到通过接收头和接收放大电路检测到回波信号，然后停止计时，得到超声波传播总时间Ts,再乘以当地温度下声速Vs得到超声波走的总路程，再除以2就得到了超声波探头与物体的实际距离。 注意：超声波脉冲以5-10个频率周期为宜，太长则测距误差太大，太短则能量不足导致接收不到。声音的速度与温度和当地的空气密度有关，最好以实测值为宜，否则可能导致较大的误差。

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T/R40 超声波探头（40KHz本征频率）

超声波发射和接收的硬件电路

1.2 超声测距仪的硬件电路

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