基于HT46F49E的超聲波測距系統(tǒng).pdf

1、超聲波不受光線、色彩、電磁干擾等影響,能適應(yīng)較惡劣的環(huán)境,所以基于超聲波的無損檢測(簡稱NDT)越來越受到人們的關(guān)注,超聲波測距就是其中之一。市場上有很多類型的測距儀,而超聲波測距儀以其獨特的優(yōu)勢,使之在市場上占有一席之地。
　　 近些年,電子產(chǎn)品的迅猛發(fā)展,使得基于單片機(jī)的超聲波測距儀電路更簡單,信號處理更方便。本文以單片機(jī)為微控制器實現(xiàn)高精度超聲波的距離測量,單片機(jī)選用臺灣盛群半導(dǎo)體有限公司生產(chǎn)的HT46F49E,它具有高可

2、靠性、低成本、低故障率等優(yōu)點。該芯片內(nèi)置了A／D轉(zhuǎn)換器,可減少外圍器件的數(shù)量。
　　 超聲波測距是根據(jù)超聲波遇到障礙物發(fā)生反射的原理而設(shè)計的。通過測量傳輸時間實現(xiàn)距離的測量。超聲波在空氣中衰減較大,遠(yuǎn)距離測量時往往信號不穩(wěn)定,測量誤差較大；而近距離測量時,回波信號受發(fā)射信號影響較大,則會產(chǎn)生較大的測量盲區(qū)。
　　 文章分析了影響超聲波測距儀量程和測量精度的相關(guān)因素,在系統(tǒng)設(shè)計中,發(fā)射端通過提高發(fā)射信號的功率補償超聲波在空

3、氣中的衰減；接收端首先對回波信號進(jìn)行兩級放大,然后利用二階低通濾波器對信號濾波,之后再對信號進(jìn)行倍壓整形,最后信號通過比較電路形成較好的波形去觸發(fā)單片機(jī)。此外,電路還增加了溫度測量電路,用以補償溫度對測量結(jié)果造成的誤差。測量結(jié)果表明系統(tǒng)的測量量程適中,具有較高的精度和可靠性。測距儀的測量范圍是4cm～300cm,近距離測量誤差不超過1cm；遠(yuǎn)距離測量誤差大于1cm。本文最后結(jié)合測量結(jié)果分析了誤差產(chǎn)生的其他因素,并提出了較小誤差的改進(jìn)方法