51系列单片机为许多操控供给了高度灵敏和低本钱的解决办法。充分使用他的片内资源，即可在较少外围电路的状况下构成功用完善的超声波测距体系。
1单片机完成测距原理
单片机宣布超声波测距是经过不断检测超声波发射后遇到障碍物所反射的回波，然后测出发射和接纳回波的时刻差tr，然后求出间隔S＝Ct／2，式中的C为超声波波速。
约束该体系的最大可测间隔存在4个要素：超声波的起伏、反射的质地、反射和入射声波之间的夹角以及接纳换能器的灵敏度。接纳换能器对声波脉冲的直接接纳才能将决议最小的可测间隔。为了添加所丈量的掩盖规模、减小丈量差错，可选用多个超声波换能器别离作为多路超声波发射／接纳的规划办法。因为超声波归于声波规模，其波速C与温度有关，表1。列出了几种不同温度下的波速。
在测距时因为温度改动，可经过温度传感器主动勘探环境温度、确认核算间隔时的波速C，较精确地得出该环境下超声波经过的旅程，提高了丈量精确度。波速确认后，只需测得超声波往复的时刻r，即可求得间隔5。其体系原理框图如图2所示。
单片机(AT89C51)宣布时刻短的40kHz信号，经扩大后经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体系的输入，锁相环对此信号确定，发生确定信号发动单片机中止程序，得出时刻t，再由体系软件对其进行核算、判别后，相应的核算成果被送至LED显现电路进行显现，若测得的间隔超出设定规模体系将提示声响报警电路报警。
AT89C51经过外部引脚P2．0输出脉冲宽度为25／us、载波为40kHz的超声波脉冲串，加到射随器的基级，经功率扩大推进超声波发射器发射出去。超声波接纳器将接纳到的反射超声波送到扩大器进行扩大，然后用锁相环电路进行检波。经处理后输出低电平，送到AT89C51的引脚。
使用该原理规划的实例：轿车防撞雷达
2 体系硬件规划
轿车防撞雷达能够协助驾驶员及时了解车周围阻止状况，避免轿车在转弯、倒车等状况下撞伤、划伤。其接纳部分硬件电路如图3所示，发射、预置＼操控、显现部分硬件电路如图4所示。
sP3.2，供给给软件进行处理。经过AT89C51对接纳到的信息进行处理后，被测的间隔茬LED上显现，显现的数据由串口线RXD和TXD输出到74LSl64，转化为并行数据操控LED的显现，选用动态显现。两位LED可表示4．9～0．1 m的间隔，满意显现精度；若该间隔小于预置的轿车低速安全刹车规模(如：1 n)或0．5m)，报警电路宣布恰当的正告提示音，由P2．1的输出操控报警电路的作业。
3 体系软件规划
轿车防撞雷达依据超声测距原理用AT89C51单片机开发规划。整个软件选用模块化规划，由主程序、预置子程序、发射子程序、接纳子程序、显现子程序等模块组成。
软件规划的首要思路是将预置、发射、接纳、显现、声响报警等功用编成独立的模块，在主程序中选用键控循环的方法，当按下操控键后，在必定周期内，顺次履行各个模块，调用预置子程序、发射子程序、查询接纳子程序、守时子程序，并把丈量的成果进行剖析处理，依据处理成果决议显现程序的内容以及是否调用声响报警程序。当测得间隔小于预置间隔时，声响报警程序被调用。图5所示为程序的流程图。
4 结 语
使用51系列单片机规划的测距仪便于操作、读数直观。经实践测验证明，该类测距仪作业安稳，能满意一般近间隔测距的要求，且本钱较低、有杰出的性价比。因为该体系中锁相环确定需求必守时刻，测得的间隔有差错，在轿车雷达使用中此差错为3C111可疏忽不计；但在精度要求较高的工业范畴如机器人主动测距等方面，此差错不能疏忽，只要经过改动–些硬件的使用完成对超声波的快速确定，使差错进一步减小到0．31llnl，能够满意更高要求。
