[发明专利]一种超声波测距仪

说明书

技术领域

    本发明涉及现代电子技术领域，具体涉及一种超声波测距仪。

背景技术

    一些传统的距离测量方式在某些特殊场合存在不可克服的缺陷。例如，液面测量就是一种距离测量，传统的电极法是采用差位分布电极，通过给电或脉冲来检测液面，电极长时间浸泡于水中或其他液体中，极易被腐蚀、电解，失去灵敏性。利用超声波测量距离可以解决这些问题，因此超声波测量距离技术在工业控制、勘探测量、机器人定位和安全防范等领域得到了广泛应用口。所谓超声波是指频率高20kHz的机械波，具有强度大、方向性好等特点。其一般由压电效应或磁致伸缩效应产生。

发明内容

本发明旨在提出一种基于单片机的超声波测速仪。

本发明的技术方案在于：

    一种超声波测距仪，由温度检测电路、超声波发射及控制电路、超声波处理和接收电路、显示电路、微处理器以及辅助电路；其中，温度检测电路、超声波发射及控制电路、超声波处理和接收电路以及显示电路均直接与微处理器相连接。

优选地，所述的超声波发射及控制电路的超声波探头选用CSB40T，软件产生40 kHz的超声波信号，通过输出引脚输入至驱动器，经驱动器驱动后推动探头产生超声波。

更优选地，所述的40 kHz的超声波信号是由555时基电路振荡产生。

或者优选地，所述的超声波处理和接收电路的超声波接收器包括超声波接收探头、信号放大电路及波形变换电路三部分组成。

或者更优选地，所述的超声波探头采用CSB40R，然后依次连接NE5532构成10000倍放大器，再连接LM311比较器对接收信号进行调整。

或者优选地，所述的温度检测电路采用DS1820温度传感器。

本发明的技术效果在于：

    本发明利用超声波传感器实现无接触式空气测距，并充分考虑到测量环境温度对超声波传递速度的影响，通过温度补偿的方法对速度予以校正，并具有三种模式跳线选择，因此具有测量准确度较高、抗干扰能力强、反应速度快等特点。

具体实施方式

    一种超声波测距仪，由温度检测电路、超声波发射及控制电路、超声波处理和接收电路、显示电路、微处理器以及辅助电路；其中，温度检测电路、超声波发射及控制电路、超声波处理和接收电路以及显示电路均直接与微处理器相连接。

其中，超声波发射及控制电路的超声波探头选用CSB40T，软件产生40 kHz的超声波信号，通过输出引脚输入至驱动器，经驱动器驱动后推动探头产生超声波。40 kHz的超声波信号是由555时基电路振荡产生。超声波处理和接收电路的超声波接收器包括超声波接收探头、信号放大电路及波形变换电路三部分组成。超声波探头采用CSB40R，然后依次连接NE5532构成10000倍放大器，再连接LM311比较器对接收信号进行调整。或者优选地，所述的温度检测电路采用DS1820温度传感器。

本文设计的超声波测距仪用三种测距模式选择跳线J₁(短距、中距、可调距)。其整体方案为当按下测量键，探头就发送超声波，当超声波遇到障碍物时将产生回波信号；系统将探头接收到的回波信号放大送入控制器；温度测量电路嗍测出温度，通过计算得到所测距离，显示在数码显示器上，后4位显示距离，前2位显示温度。

    当环境温度变化时，超声波波速会随之变化，所以要进行修正。因而系统中设置了一个温度检测电路，实时采集温度，对波速进行修正。测温电路使用的传感器具有9，10，11，12位转换精度，未编程时默认精度为12位，测量误差一般为0.5℃，软件处理后可达0.1℃。