一、超声波测距原理超声波测距原理是通过超声波发射器向某一方向发射超声波,在发射时刻的同时开始计时,超声波在空气中传播时碰到障碍物就立即返回来,超声波接收器收到反射波就立即停止计时
超声波在空气中的传播速度为v ,而根据计时器记录的测出发射和接收回波的时间差△t ,就可以计算出发射点距障碍物的距离S ,即: S = v·△t /2 ① 这就是所谓的时间差测距法
由于超声波也是一种声波, 其声速C与温度有关,表1列出了几种不同温度下的声速
在使用时,假如温度变化不大, 则可认为声速是基本不变的
常温下超声波的传播速度是334 米/秒,但其传播速度V 易受空气中温度、湿度、压强等因素的影响,其中受温度的影响较大，如温度每升高1 ℃, 声速增加约0
6 米/ 秒
假如测距精度要求很高, 则应通过温度补偿的方法加以校正（本系统正是采纳了温度补偿的方法）
已知现场环境温度T 时, 超声波传播速度V 的计算公式为：V = 331
45 + 0
607T ② 声速确定后, 只要测得超声波往返的时间,即可求得距离
这就是超声波测距仪的机理
二、系统硬件电路设计图2 超声波测距仪系统框图基于单片机的超声波测距仪框图如图 2 所示
该系统由单片机定时器产生40KHZ 的频率信号、超声波传感器、接收处理电路和显示电路等构成
单片机是整个系统的核心部件，它协调和控制各部分电路的工作
工作过程：开机，单片机复位，然后控制程序使单片机输出载波为 40kHz 的 10 个脉冲信号加到超声波传感器上，使超声波发射器发射超声波
当第一个超声波脉冲群发射结束后，单片机片内计数器开始计数,在检测到第一个回波脉冲的瞬间,计数器停止计数，这样就得到了从发射到接收的时间差△t;根据公式①、②计算出被测距离,由显示装置显示出来
下面分别介绍各部分电路：1 、超声波发射电路超声波发射电路如图3所示，89C51通过外部引脚
