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超声波雷达的试验研究
詹百宁
（宜昌市葛洲坝中学）
摘
要
本文通过对超声波雷达的试验研究，提供了一个可行实用的超
声波测距
雷达的软硬件实现方案。
关键词
超声波
测距
雷达
1.
引言
超声波在我们的生活乃至于动物
界中
,
都起着很重要的作用
,
虽然说人类听
不出超声波，但不少动物却有此本领。它们可以利用超声
波
“
导航
”
、
追捕食物，
或避开危险物。
大家可能看到过夏天的夜晚有许多蝙
蝠在庭院里来回飞翔，
它们
为什么在没有光亮的情况下飞翔而不
会迷失方向呢？原因就是蝙蝠能发出
2
～
10
万赫兹的超声波，这好比是一座活动的
“
雷达站
”
。蝙蝠正是利用这种
“
雷达
”
判
断
飞行前方是昆虫，或是障碍物的。那么人类是怎样利用超声波的呢
?
本文通过
对超声波雷达的试验研究
,
验证了一种超声波雷达的应用方案。
2.
超声波模块介绍
本文提到的超声波模
块实物图如下图
1
：
图
1
超声波测距模块
2.1.
模块主要特点
模块主要特点如下：
1.
典型工作电压：
5V
。
2.
超小静态工作电流：小于
2mA
。
3.
感应角度：不大于
15
度。
4.
探测距离：
2cm-400cm
5.
高精度：可达
< br>0.3cm
。
6.
盲区（
2cm
）超近。
模块使用方法：
控制口发一个
10US
以上的高电平
,
就可以在接收口等待高电平输出。一有
输出就可以开定时器计时
,
当此口变为低电平时就可以读定时
器的值
,
此时就为此
次测距的时间
,
方可算出距离
.
如此不断的周期测
,
就可以达到你移动测量的值了。
2.2.
模块工作原理
(1)
采用
IO
触发测距，给至少
10us
的高电平信号
;
1
(2)
模块自动发送
8
个
40khz
的方波，自动检测是否有信号返回；
(3)
有信号返回，通过
IO
输出一高电平，高电平持续的时间就是
(4)
超声波从发射到返回的时间．测试距离
=(
高电平时间
*
声速
(340M/S))/2;
图
2
超声波时序图
以上时
序图表面你只需要提供一个
10uS
以上脉冲触发信号，
该模块内部将
发出
8
个
40KHz
周期电平并检测回波。
一
旦检测到有回波信号则输出回响信号。
回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比。
由此通过发射信号到收到的回响信号
时间间隔可以计算得到距离。公式
：
uS/58=
厘米或者
uS/148
=
英寸；或是：距
离
=
高电平时间
*
声速（
340M
/S
）
/2
；建议测量周期为
60ms
以上，以防止发射
信号对回响信号的影
响。
3.
试验电路组成原理
3.1.
系统组成
试验电路原理框图如下图<
/p>
3
：
液晶显示器
超
声
波
模
块
. . . . . .
VCC
VCC
Trig
RA0
Echo
RB0
GND
GND
PIC
试验板
图
3
试验电
路原理框图
2