1 超声波测距系统——实物部分设计报告 一、 设计要求： 用超声波传感器和其它器件设计一个反射式超声波测距系统。 1、测量距离不小于1.3 米，数字显示，清晰，无数字叠加现象。动态更新数字显示的测量结果，更新时间约0.5 秒左右。 2、测量精度优于0.1 米，显示精度0.01 米。 3、距离小于0.3 米时，用蜂鸣片发出间歇式的“滴一滴”声响报警。 4、测量距离超过 1.0 米时，给出达到测距要求的超量程指示。 二、 设计思路： 1、设计总的原理框图： 2、 单元电路的设计： ㈠ 2Hz时钟信号产生电路： ① 分析：利用555 定时器组成的多谐振荡器作为时钟信号的产生电路，通过调整电阻和电容的值，得到所需频率的矩形波。 ② 单元电路图如右图。 ③ 参数计算： 超声波振荡器 控制门 超声波放大器 闸门 CP 信号（2Hz） 计数开启 清零 计数停止 超声波放大滤波 正 弦 波前沿检测 超声波接收器 超量程 灯光显示 小于0.3 米蜂鸣报警 计数显示电路 反射物 超声波发射器 17KHzCP 2 ④ 功能说明：数字显示的测量结果要求动态更新时间约0.5秒左右，所以要求一个频率约2Hz的时钟信号来控制刷新数据，保证结果显示稳定不闪烁。 ㈡ 40KHz时钟信号产生电路： ① 分析：利用 555 定时器组成的多谐振荡器作为时钟信号的产生电路，通过调整电阻和电容的值，得到所需频率的方波。 ② 单元电路如下图。 ③ 参数计算： ④ 功能说明：发送超声波需要一个可以微调的40KHz的时钟信号作为驱动，12121211.43;(2)2,;21.52;1,300.pLpHfttRRCfHzFRRMRMRK又另 C=470n取1231232311.43;(+2 )40,+276.1;7.5,7.5,47pLpHfttRRR CfKHzRRRKKRKRK1又另C=470pF;取R为的可变电阻器。 3 超声波以正弦波方式传输，所以超声波驱动模块的频率要求是接近40KHz周期信号的方波。 ㈢ 17KHz时钟信号产生电路： ① 分析：利用 555 定时器组成的多谐振荡器作为时钟信号的产生电路，通过调整电阻和电容的值，得到所需频率的矩形波。 ② 单元电路如下图。 ③ 参数计算： ④ 功能说明： 假设声速为 340m/s，测量精度为 0.1米，考虑利用反射接受超声波。如一个 CP计数脉冲表示 0.01米，实际上超声波来回传输了 0.02米，则计数器的CP的频率为 f=1/T=340/0.02=17KHz。即每秒钟有 17K个 CP脉冲。故使用 17KHz的时钟来作为十进制计数器的时钟信号...
