（2） 超声波的本质源C于H优J尔W论R文M网WwW.youeRw.com 原文+QQ752-018766

超声波是声波中的一种，属于机械波，它的频率大于20kHz，大于人类可听声波的范围，所以人类是无法听到超声波的。超声波这种波动形式能够作为探测信息与负载信息的一种载体，运用于勘探，测量等等的场所。但是我们都知道，波是有能量的，当超声波的频率大于一定程度，就会造成极大的破坏力，但是当合理利用这股能量的时候却又能帮到人类，例如在医学之上。可听声波具有折射，反射，散射和衍射等物理传播规律，这些规律，同样适用于超声波。超声波频率高，波长短，所以他的衍射效果极差。与此同时，由于波长极短，超声波在均匀的介质中是能够沿直线去传播的。

（3） 超声波的测距原理

超声波技术是集电子，器械和物理等学科于一体的通用技术。这种技术是依靠超声波的发生，传播和接受的各种过程进而完成的。并且，超声波有着定向聚束，反射和投射等特点。

超声波是频率高于20kHz的声波，虽然人耳听不见，但是它也属于机械波的一种。它能够在固体，液体，和气体中传播，并且，在空气中的定向传播速度为340m/s，与光速的差距是极大的。重要的是，方向性是超声波的一大特点，与其他的波不同，它的能量非常的集中。除此之外，超声波在传播的过程中遇到其他的介质时，绝大部分的能量会被反射回来。通过这一特性，和超声波在空气中的波速，人们便能计算出两点间的距离了。

在进行超声波测距的过程中，取发射频率是个关键步骤。如果频率选取太小，收到的干扰就会比较多；如果频率取得太大，在传播过程终究会急速衰减。经过人们的反复试验，选取40kHz的超声波是最佳的。

在测距的过程中，一般采取发射传感器与接收传感器相独立的方案。振荡电路和功放电路组成了发射电路，它能使传感器输出限定宽度的脉冲信号，并且转换成声波发射，而接收装置负责接收反射的频带信号，并且用放大器放大。记录下传播所用时间,经过计算就能得到发射物体和被测物体之间的距离了。

（4） 超声波传感器模块

超声波传感器模块的作用就是把其他的能量转化为超声波利用，或者反过来将超声波转化为其他能量来使用，传感器实物如下图2。2所示：

图2。2超声波传感器

（1）VCC：电源端

（2）Trig：控制端

（3）Echo：接收端

（4）GND：接地

该模块电气参数如表2。1所示：

表2。1电气参数表

电气参数 HY-SRF05超声波模块

工作电压 DC5V

工作电流 15mA

工作频率 40Hz

最远射程 4。5m

最近射程 2cm

测量角度 15度

输入触发信号 10us的TTL脉冲

输出回响信号 输出TTL电平信号，与射程成比例

规格尺寸 45*20*15mm

超声波时序图如下图2。3所示：

图2。3超声波时序图

2。2。2 单片机

（1） STC89C51单片机的基本介绍来自优I尔Q论T文D网WWw.YoueRw.com 加QQ7520~18766

STC89C51单片机由STC公司倾力打造，它具有迅速编写，高加密性，强抗干扰性，高性能低功耗的优点。该款单片机是内部含有4kbytes只读存储器的8位单片机，他不仅可以反复擦写而且具有256bytes的RAM。该款单片机，不仅可与MCS51单片机配用，还可以与8052的产品兼容。他的内部配备有8位的CPU和flash存储单元，这些强大的配置使他适用于本次的课题研究。