大可测距离存在四个因素：超声波的幅度、反射物的质地、
反射和入射声波之间的夹角以及接收换能器的灵敏度。接收换能器对声波脉冲的
直接接收能力将决定最小可测距离。为了增加所测量的覆盖范围，减少测量误差，
可采用多个超声波换能器分别作为多路超声波发射接收的设计方法。由于超声
波发球声波范围，其波速c与温度有关，表11列出了几种不同温度下的波速。
表11声速与温度的关系
温度℃
－30－20－100
10
20
30
100
声速ms
313319325323338344349386
波速确定后，只要测得超声波往返的时间t，即可求得距离S。其系统原理
框图如图11所示。
图11超声波测距系统框图
单片机AT89C51发出短暂的40kHz信号，经放大后通过超声波换能器输出；反射后的超声波经超声波换能器作为系统的输入，锁相环对此信号锁定，产生锁定信号启动单片机中断程序，读出时间t，再由系统软件对其进行计算、判别后，相应的计算结果被送至LED数码管进行显示。
在下一节里，我们将详细介绍超声波测距仪的各部分电路的设计思路及方法。
12超声波测距系统电路的设计
121总体设计方案
由单片机AT89C51编程产生40kHz的方波，由P36口输出，再经过放大电
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f路，驱动超声波发射探头发射超声波。发射出去的超声波经障碍物反射回来后，由超声波接收头接收到信号，通过接收电路的检波放大、积分整形及一系列处理送至单片机。单片机利用声波的传播速度和发射脉冲到接收反射脉冲的时间间隔计算出障碍物的距离并由单片机控制显示出来。
该测距装置是由超声波传感器、单片机、发射接收电路和LED显示器组成。传感器输入端与发射接收电路相连接收电路输出端与单片机相连接单片机的输出端与显示电路输入端相连接。其时序图如图12所示。
图12时序图
单片机在T0时刻发射方波，同时启动定时器开始计时，当收到回波后，产生一负跳变到单片机中断口，单片机响应中断程序，定时器停止计数。计算时间差，即可得到超声波在媒介中传播的时间t，由此便可计算出距离。
122发射电路的设计
由单片机产生的40kHz的方波需要进行放大，才能驱动超声波传感器发射超声波，发射驱动电路其实就是一个信号放大电路，本课题所选用的是74HC04集成芯片，图13为发射电路图。
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f图13发射电路
74HC04内部集成了六个反向器，同时具有放大的功能。74HC04的管脚如图14所示。
图1474HC04管脚图
123接收电路的设计
超声波接收头接收到超声波后，转换为电信号，此时的信号比较弱，必需经过放大。本系统采用了LM7r