基于單片機的超聲波測距系統(tǒng)設(shè)計方案綜述目錄TOC\o"1-3"\h\u6499基于單片機的超聲波測距系統(tǒng)設(shè)計方案綜述 [1]。超聲波電壓傳感器通常主要是由提供雙壓電壓的陶瓷導(dǎo)體晶片廠商制作。這類超聲式壓電傳感器應(yīng)用所需的各種壓電接觸元件因其數(shù)量相對較少,價格便宜,且非常好的適合于接觸氣體或者其他液體的壓電介質(zhì)。在一個處于壓電中的陶瓷上每當(dāng)添加了一個同時具有其方向大小和移動方向不斷發(fā)生變化的陶瓷交流外加電壓時,根據(jù)這種新的壓電移動效應(yīng),就很有可能會直接導(dǎo)致一個壓電中的陶瓷導(dǎo)體晶片在某個物理特點上不斷產(chǎn)生一種不同機械性的方向變形,這種不同類型的任何機械性變形在一定的幅度范圍內(nèi)都可能是與另一個陶瓷外加交流電壓的方向變化及其大小和移動方向幅度成正正反比。即只要我們在一種壓電材料陶瓷的空氣晶片上內(nèi)部添加了一個聲波頻率固定值為0至f0的高頻交流聲波電壓,它就極有可能會對陶瓷空氣內(nèi)部產(chǎn)生一種相當(dāng)聲波頻率的機械振動,這種機械振動通過重力推動進入空氣等機械媒介,便極有可能甚至?xí)μ沾删瑑?nèi)部產(chǎn)生大量超聲波。如果說在壓電電磁陶瓷導(dǎo)體晶片上幾乎沒有任何其他超聲機械波的相互作用這將很有可能會直接導(dǎo)致使其晶片發(fā)生超聲機械波的變形,這種機械波的實際變形發(fā)生頻率應(yīng)該是與其他超聲波的機械波相一致,機械波的實際變形頻率可以直接使得在壓電電磁陶瓷導(dǎo)體晶片上直接產(chǎn)生的一種頻率和其他超聲機械波相同的高頻電信號。壓電式超聲波傳感器結(jié)構(gòu)圖如圖1.7所示圖1.6壓電式超聲波傳感器結(jié)構(gòu)圖壓電式高頻陶瓷諧振晶片通常都具有一個固定的諧振振蕩頻率,即使它們的中心諧振頻率值大約為f0。當(dāng)一個設(shè)備向外部傳輸超聲波信號時,加在其上面的一個交變頻率電壓的固有頻率密度應(yīng)該是與其固有頻率諧振器的頻率相同。因此,當(dāng)所需要使用的一種壓電電子材料的諧振保持幾何頻率不變時,改變所需要使用的這種壓電材料陶瓷導(dǎo)體晶片的諧振幾何頻率大小,就已經(jīng)能夠很好地控制改變其固有諧振的發(fā)生頻率。利用該相關(guān)技術(shù)的主要特點,可以設(shè)計制作和輸出各種不同頻率的新型超聲波速度傳感器超聲波音頻傳感器的殼體內(nèi)部結(jié)構(gòu)由整個壓電電磁陶瓷殼體晶片、錐形錐狀輻射等六部分組成，錐狀輻射金屬喇叭晶片可以直接使整個傳感器在直接發(fā)射和吸收接受各種超聲波的時候能量更加容易集中,并且可以使整個傳感器本身具有一定的指向方位和它所指向的傾角,金屬的外殼晶片可以有效率地防止任何來自周圍外界的強大力量直接對于整個壓電電磁陶瓷殼體晶片及其他錐形錐狀輻射喇叭金屬網(wǎng)和喇叭本身造成間接損壞。而且這種金屬射頻網(wǎng)絡(luò)也是可以具有直接保護噪音功能的,但是它不會直接影響任何超聲波的射頻發(fā)射和無線接收。1.6HC-SR04超聲波測距模塊的性能特點HC-SR04超聲波測距模塊可提供2cm-400cm的非接觸式距離感測功能。其基本工作原理如表1.1所示。表1.1工作原理HC-SR04超聲波測距模塊模塊性能穩(wěn)定，測度距離精確，其主要特點如表1.2所示。表1.2超聲波模塊特點1.7HC-SR04的管腳排列和電氣參數(shù)1.7.1管腳簡介 HC-SR04的外形及管腳排列如