這裡介紹一款國外的不使用微控制器的超聲波測距儀。本超聲波測距儀通過測量超聲波發射到反射回來的時間差來測量與被測物體的距離。可以測量0.35-10m的距離。實物圖如下：
原理圖如下：
一、電路原理
1 超聲波發射電路
由兩塊555積體電路組成。ic1（555）組成超聲波脈衝訊號發生器，工作週期計算公式如下，實際電路中由於元器件等誤差，會有一些差別。
條件: ra =9.1mω、 rb=150kω、 c=0.01μf
tl = 0.69 x rb x c
= 0.69 x 150 x 103 x 0.01 x 10-6= 1 msec
th = 0.69 x (ra + rb) x c
= 0.69 x 9250 x 103 x 0.01 x 10-6= 64 msec
ic2組成超聲波載波訊號發生器。由ic1輸出的脈衝訊號控制，輸出1ms頻率40khz，占空比50％的脈衝，停止64ms。計算公式如下：
條件: ra =1.5kω、 rb=15kω、 c=1000pf
tl = 0.69 x rb x c
= 0.69 x 15 x 103 x 1000 x 10-12= 10μsec
th = 0.69 x (ra + rb) x c
= 0.69 x 16.5 x 103 x 1000 x 10-12= 11μsec
f = 1/(tl + th)
= 1/((10.35 + 11.39) x 10-6)= 46.0 khz
ic3（cd4069）組成超聲波發射頭驅動電路。
2 超聲波接收電路
超聲波接收頭和ic4組成超聲波訊號的檢測和放大。反射回來的超聲波訊號經ic4的2級放大1000倍（60db），第1級放大100倍（40db），第2級放大10倍（20db）。 由於一般的運算放大器需要正、負對稱電源，而該裝置電源用的是單電源（9v）供電，為保證其可靠工作，這裡用r10和r11進行分壓，這時在ic4的同相端有4.
5v的中點電壓，這樣可以保證放大的交流訊號的質量，不至於產生訊號失真。
c9、d1、d2、c10組成的倍壓檢波電路取出反射回來的檢測脈衝訊號送至ic5進行處理。
ic5、ic6、ic7、ic8、ic9組成訊號比較、測量、計數和顯示電路，即比較和測量從發出的檢測脈衝和該脈衝被反射回來的時間差。它是超聲波測距電路的核心，下面分析其工作原理。
由ra、rb、ic5組成訊號比較器。其中
vrf = (rb x vcc)/(ra + rb)= (47kω x 9v)/(1mω + 47kω)= 0.4v
所以當a點（ic5的反相端）過來的脈衝訊號電壓高於0.4v時，b點電壓將由高電平"1"到低電平"0"。同時注意到在ic5的同相端接有電容c11和二極體d3，這是用來防止誤檢測而設定的。
在實際測量時，在測距儀的周圍會有部分發出的超聲波直接進入接收頭而形成誤檢測。為避免這種情況發生，這裡用d3直接引入檢測脈衝來適當提高ic5比較器的門限轉換電壓，並且這個電壓由c11保持一段時間，這樣在超聲波發射器發出檢測脈衝時，由於d3的作用使ic5的門限轉換電壓也隨之被提高，並且由於c11的放電保持作用，可防止這時由於檢測脈衝自身的干擾而形成的誤檢測。由以上可知，當測量距離小到一定程度時，由於d3及c11的防誤檢測作用，其近距離測量會受到影響。
圖示引數的最小測量距離在40cm左右。減小c11的容量，在環境溫度為20 時可做到30cm測量最短距離。此時其放電時間為1.
75ms。
課程設計報告 旋轉超聲波測距儀
大連民族學院機電資訊工程學院 自動化系 微控制器系統課程設計報告 設計完成日期 2013年 10月18日 目錄1任務分析和效能指標 1 1.1任務分析 1 1.2效能指標 1 2總體方案設計 1 3硬體設計與實現 3 3.1檢測電路 3 3.2顯示電路 3 3.3轉動電路 4 4軟體設計與實現 5 ...
基於微控制器的超聲波測距儀
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畢業設計超聲波測距儀報告書非常詳細
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