基于單片機(jī)的超聲波測距儀
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（一）發(fā)射電路。本系統(tǒng)采用方波調(diào)制的脈沖發(fā)射電路，即采用單片機(jī)的PORTA4口作為IO口，同時外接驅(qū)動芯片來提高其輸出電流的驅(qū)動能力，保證40KHz的脈沖信號有一定的功率。單片機(jī)產(chǎn)生以5個40KHz為一組的脈沖群，加到壓電晶片上能使晶片發(fā)出超聲波，當(dāng)信號為高電平時，發(fā)射傳感器兩端就加上了高電壓，內(nèi)部的壓電晶片開始振動，此時接收傳感器的兩端可以檢測到有40KHz信號；當(dāng)信號為低電平時，發(fā)射傳感器通過回路放電，此時接收傳感器可以接收到回波信號。
（二）接收前置及帶通放大電路。放大電路共有三級：前置放大器是高阻抗輸入級，高輸入阻抗是為了與傳感器的高阻抗匹配。
課題中的帶通放大器采用了集成濾波器MAX275，這是一款連續(xù)時間模擬集成有源濾波器，片內(nèi)硬件由四個運(yùn)算放大器及若干電阻電容組成。MAX275組成的濾波器具有外接元件少、結(jié)構(gòu)簡單、參數(shù)調(diào)整方便和不受運(yùn)算放大器本身頻率特性影響等優(yōu)點(diǎn)；由于沒有外接電容，而且是單片結(jié)構(gòu)，因而高頻場合時受分布電容的影響較小。MAX275使用±5V電源，電源電流最大不超過30mA。 本文引用地址：http://www.biyoush.com/article/173390.htm
（三）LED顯示電路。MAX7219就是一種高性能，低價格的多位LED顯示驅(qū)動器，可同時驅(qū)動8位共陰極LED或64只獨(dú)立的LED發(fā)光二極管，其內(nèi)部具有14*8RAM數(shù)字和功能控制寄存器，可方便的對每位數(shù)字進(jìn)行單獨(dú)控制，刷新，不需重寫整個顯示器寄存器。如圖5，通信方式采用串行數(shù)據(jù)方式，可與68HC08系列的任何一種微控制器方便的接口，廣泛應(yīng)用在條狀圖形顯示器，7段數(shù)碼管顯示器，工業(yè)控制器顯示模板，面板表與LED矩陣顯示屏等眾多場合。
三、結(jié)論
本系統(tǒng)在空氣中測量范圍為0～3m左右，對固體，液體表面均可測量，但要求被測表面比較光滑平坦，確保超聲波能夠被反射回來，并被探頭接收。在實(shí)驗(yàn)中，對8～260cm范圍進(jìn)行測量，經(jīng)誤差補(bǔ)償后近距離是最大誤差達(dá)30mm。線性度，穩(wěn)定性和重復(fù)性都比較好
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