51单片机设计测距仪原理及其简单应用

51 单片机设计测距仪原理及其简单应用 1、 40kHZ 超声波发射/接收电路 综述 40kHZ 超声波发射电路(1) 40kHZ 超声波发射电路之一，由 F1~F3 三门振荡器在F3 的输出为40kHZ 方波，工作频率主要由C1、 R1 和 RP 决定，用 RP 可调电阻来调节频率。 F3 的输出激励换能器T40-16 的一端和反向器F4，F4 输出激励换能器T40-16 的另一端，因此，加入F4 使激励电压提高了一倍。电容C3、 C2 平衡F3和 F4 的输出，使波形稳定。电路中反向器F1~F4 用 CC4069 六反向器中的四个反向器，剩余两个不用（输入端应接地）。电源用9V 叠层电池。测量F3 输出频率应为40kHZ± 2kHZ，否则应调节RP。发射超声波信号大于8m。 40kHZ 超声波发射电路(2) 40kHZ 超声波发射电路之二，电路中晶体管VT1、 VT2 组成强反馈稳频振荡器，振荡频率等于超声波换能器T40-16 的共振频率。T40-16 是反馈耦合元件，对于电路来说又是输出换能器。T40-16 两端的振荡波形近似于方波，电压振幅接近电源电压。S 是电源开关，按一下S，便能驱动T40-16 发射出一串40kHZ 超声波信号。电路工作电压9V，工作电流约25mA。发射超声波信号大于8m。电路不需调试即可工作。 40kHZ 超声波发射电路(3) 40kHZ 超声波发射电路之三，由VT1、 VT2 组成正反馈回授振荡器。电路的振荡频率决定于反馈元件的T40-16，其谐振频率为40kHZ± 2kHZ。频率稳定性好，不需作任何调整，并由T40-16 作为换能器发出40kHZ 的超声波信号。电感L1 与电容C2 调谐在40kHZ 起作谐振作用。本电路适应电压较宽（3~12V），且频率不变。电感采用固定式，电感量5.1mH。整机工作电流约25mA。发射超声波信号大于8m。 40kHZ 超声波发射电路(4) 40kHZ 超声波发射电路之四，它主要由四与非门电路CC4011 完成振荡及驱动功能，通过超声换能器T40-16 辐射出超声波去控制接收机。其中门YF1 与门YF2 组成可控振荡器，当S 按下时，振荡器起振，调整RP 改变振荡频率，应为40kHZ。振荡信号分别控制由YF4、 YF3 组成的差相驱动器工作，当YF3 输出高电平时，YF4 一定输出低电平；YF3 输出低电平时，YF4 输出高电平。此电平控制 T40-16 换能器发出40kHZ 超声波。电路中YF1~YF4 采用高速CMOS 电路74HC00 四与非门电路，该电路特点是输出驱动电流大（大于15mA），效率高等。电路工作电压9V，工作电流大于35mA，发射超声波信号大于10m。 40kHZ 超声波发射电路(5) 40kHZ 超声...