A. 单片机超声波测距系统原理
超声波测距学习板，可应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控，也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合。要求测量范围在0.27~4.00m，测量精度1cm，测量时与被测物体无直接接触，能够清晰稳定地显示测量结果。超声波测距原理
超声波发生器内部结构有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波本时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，就成为超声波接收器。在超声探测电路中，发射端得到输出脉冲为一系列方波，其宽度为发射超声的时间间隔，被测物距离越大，脉冲宽度越大，输出脉冲个数与被测距离成正比。超声测距大致有以下方法：① 取输出脉冲的平均值电压，该电压 (其幅值基本固定 )与距离成正比，测量电压即可测得距离；② 测量输出脉冲的宽度，即发射超声波与接收超声波的时间间隔 t，故被测距离为 S=1／2vt。本测量电路采用第二种方案。由于超 声波 的声速 与温度有关，如果温度变化不大，则可认为声速基本不变 。如果测距精度要求很高，则应通 过温度补偿 的方法加以校正。超声波测距适用于高精度的中长距离测量。因为超声波在标准空气中的传播速度为331.45米/秒，由单片机负责计时，单片机使用12.0M晶振，所以此系统的测量精度理论上可以达到毫米级。
采用AT89C51或AT89S51单片机,晶振:12M,单片机用P1.0口输出超声波换能器所需的40K方波信号,利用外中断0口监测超声波接收电路输出的返回信号,显示电路采用简单的4位共阳LED数码管,断码用74LS244,位码用8550驱动.
超声波测距的算法设计: 超声波在空气中传播速度为每秒钟340米（15℃时）。X2是声波返回的时刻，X1是声波发声的时刻，X2-X1得出的是一个时间差的绝对值，假定X2-X1=0.03S，则有340m×0.03S=10.2m。由于在这10.2m的时间里，超声波发出到遇到返射物返回的距离。
硬件部分采用AT89C51或AT89S51单片机,晶振:12M,单片机用P1.0口输出超声波换能器所需的40K方波信号,利用外中断0口监测超声波接收电路输出的返回信号,显示电路采用简单的4位共阳LED数码管,断码用74LS244,位码用8550驱动. 主要由单片机系统及显示电路、超声波发射电路和超声波检测接收电路三部分组成。采用AT89S51来实现对CX20106A红外接收芯片和TCT40-10系列超声波转换模块的控制。单片机通过P1.0引脚经反相器来控制超声波的发送，然后单片机不停的检测INT0引脚，当INT0引脚的电平由高电平变为低电平时就认为超声波已经返回。计数器所计的数据就是超声波所经历的时间，通过换算就可以得到传感器与障碍物之间的距离。
1.单片机系统及显示电路
单片机采用89S51或其兼容系列。采用12MHz高精度的晶振，以获得较稳定的时钟频率，减小测量误差。
单片机用P1.0端口输出超声波转化器所需的40KHz方波信号，利用外中断0口检测超声波接受电路输出的返回信号。显示电路采用简单实用的4位共阳LED数码管，段码用74LS244驱动，位码用PNP三极管驱动。单片机系统及显示电路如下图所示.
使用CX20106A集成电路对接收探头受到的信号进行放大、滤波。其总放大增益80db。以下是CX20106A的引脚注释。
1脚：超声信号输入端，该脚的输入阻抗约为40kΩ。
2脚：该脚与地之间连接RC串联网络，它们是负反馈串联网络的一个组成部分，改变它们的数值能改变前置放大器的增益和频率特性。增大电阻R1或减小C1,将使负反馈量增大，放大倍数下降，反之则放大倍数增大。但C1的改变会影响到频率特性，一般在实际使用中不必改动，推荐选用参数为R1=4.7Ω，C1=1μF。
3脚：该脚与地之间连接检波电容，电容量大为平均值检波，瞬间相应灵敏度低；若容量小，则为峰值检波，瞬间相应灵敏度高，但检波输出的脉冲宽度变动大，易造成误动作，推荐参数为3.3μf。
4脚：接地端。
5脚：该脚与电源间接入一个电阻，用以设置带通滤波器的中心频率f0，阻值越大，中心频率越低。例如，取R=200kΩ时，f0≈42kHz，若取R=220kΩ，则中心频率f0≈38kHz。
6脚： 该脚与地之间接一个积分电容，标准值为330pF，如果该电容取得太大，会使探测距离变短。
7脚：遥控命令输出端，它是集电极开路输出方式，因此该引脚必须接上一个上拉电阻到电源端，推荐阻值为22kΩ，没有接受信号是该端输出为高电平，有信号时则产生下降。 8脚：电源正极，4.5～5V。
软硬件调试及性能
超声波测距仪的制作和调试，其中超声波发射和接收采用Φ16的超声波换能器TCT40-16F1（T发射）和TCT40-16S1（R接收），中心频率为40kHz，安装时应保持两换能器中心轴线平行并相距4～8cm，其余元件无特殊要求。若能将超声波接收电路用金属壳屏蔽起来，则可提高抗干扰能力。根据测量范围要求不同，可适当调整与接收换能器并接的滤波电容C4的大小，以获得合适的接收灵敏度和抗干扰能力。
硬件电路制作完成并调试好后，便可将程序编译好下载到单片机试运行。根据实际情况可以修改超声波发生子程序每次发送的脉冲宽度和两次测量的间隔时间，以适应不同距离的测量需要。根据所设计的电路参数和程序，测距仪能测的范围为0.07～5.5m，测距仪最大误差不超过1cm。系统调试完后应对测量误差和重复一致性进行多次实验分析，不断优化系统使其达到实际使用的测量要求。后续工作需实验后才能验证 根据参考电路和集成的电路器件测距范围有限10m以内为好。
B. 基于单片机红外线测距的51程序
1、单片机 红外发射管 红外接收管 + 逻辑算法
2、一般情况下，常见的管子，就是类似于发光二极管的样子，接收的距离很近，你自己搭电路的话要考虑排除干扰，信号放大，也许50元，也解决不了。还有一种是3只脚的，这种接收方面好一点，价格也不是很贵，大概5元。还有更好的器件，配对使用，检出有效距离300mm，大概是20-30元，具体看你想怎么用了，项目是怎么规定的了
3、利用波速来计算距离，测量出几个纳秒的时间差，使用单片机则是不可能的。
4、利用电磁波来测距、测速，是利用了变频、差频的原理，前端的电路和器件，都是使用模拟电路中高频电子线路的理论和电路器件。
5、单片机之类的数字电路根本跟不上这个速度，只能做后期的低速工作，如显示报警等。
6、其实，用单片机做抢答器，也是蒙人的，误差的概率也是极大的。1块89C52单片机当然够了，8个红外传感器，只需要8个IO口，8个直流电机需要16个IO口，89c52单片机有40个IO口，还有富余。
C. 51单片机做超声波测距报警系统，报警功能不会加
比如有源蜂鸣器beep一端接电源正一端接单片机IO，输出低电平驱动。
S里面就是换算出的距离值了。在main主函数的while(1)里的计算函数下加报警判断动作语句
if(S<100)beep=0;//小于100报警
else beep=1;//否则关闭
D. 有谁知道怎么调试用51单片机来做的超声波测距仪
T40-16 看这个型号就知道这只是一个单发射的开放式探头（外径为16）。如果你的主板是是收发一体的，那型号应该是T/R40-16*，
有信号回来（单发单收的也能收到），回来的信号应经过单片机处理，计算出发射距接收到的时间，才能经显示电路就成数字距离。有没电路给你看看。
E. 51单片机超声波测距的问题
关键这个电路是硬件设计好就可以。做一个40khz的发射电路。。。用2051的一个io控制电源。。。动态扫描led显示
另外再做一个40khz的接收电路。。。二者频率对准。。。接收电路接收到发射信号的时候输出一个电压触发中断,先接通40khz发射电路的工作电压。。。单片机开始计时。。。等侍接收电路触发中断。当有中断。停止计时。。。
这个时间除以2再乘以超声波在空气中传播速度。应该就是等于你要测试的距离。。。
这是参考源代码，可能不全，仅作参考！
#include
#define
unit
unsigned
int
#define
uchar
unsigned
char
sbit
fs="p3"^0;
//发送端；
sbit
h="p3"^7;
sbit
l="p3"^5;
//数码管位选端；
sbit
m="p3"^4;
uchar
tab[16]=\{0x28,0xeb,0x32,0xa2,0xe1,0xa4,0x24,0xea,0x20,0xa0,0x60,0x25,0x3c,0x23,0x34,0x74};//段码;
uchar
u[3];
//显示数组；
unit
count,b;
void
delay(unit
a)
//延时；
\{
unit
m;
for(m=0;m
=300)
\{
b=(17*count)/1000;
u[0]=b%10;
u[1]=(b/10)%10;
u[2]=(b/100)%10;
display();
}
}
void
over()interrupt
1
//t0溢出为无效测量fff；
\{
u[0]=15;
u[1]=15;
u[2]=15;
display();
}
void
main()
\{
fs=0;
delay(8600);
th0=0;
tl0=0;
tmod=0x01;
tr0=1;
ea=1;
et0=1;
pt0=1;
tx();
it0=1;
ie=0x83;
}
F. 51单片机，用超声波测距，怎么又调不好，大神给看看吧
while(1)
{
echo = 1; 改为（echo=0）
Delay(1);
trig = 1;
Delay(20); 这为发射端发射个脉冲信号
trig = 0;
while(!echo) 接受端echo不为0时，表示接收到高电平信号，然后就是计算这个高电平的时间了
TR0 = 1; 开定时器
while(echo) 直到echo变为0说明接收的高电平结束了
TR0 = 0; 关定时器
load = TH0 * 256 + TL0; 计算计数器记了多少，就可以用时钟周期计算出这个高电平的时间了
把while（1）下面的echo=1；改成echo=0；
G. 求个51单片机超声波测距（距离+报警）的c程序
//晶振=8M
//MCU=STC10F04XE
//P0.0-P0.6共阳数码管引脚
//Trig = P1^0
//Echo = P3^2
#include <reg52.h> //包括一个52标准内核的头文件
#define uchar unsigned char //定义一下方便使用
#define uint unsigned int
#define ulong unsigned long
//***********************************************
sfr CLK_DIV = 0x97; //为STC单片机定义,系统时钟分频
//为STC单片机的IO口设置地址定义
sfr P0M1 = 0X93;
sfr P0M0 = 0X94;
sfr P1M1 = 0X91;
sfr P1M0 = 0X92;
sfr P2M1 = 0X95;
sfr P2M0 = 0X96;
//***********************************************
sbit Trig = P1^0; //产生脉冲引脚
sbit Echo = P3^2; //回波引脚
sbit test = P1^1; //测试用引脚
uchar codeSEG7[10]={0xC0,0xF9,0xA4,0xB0,0x99,0x92,0x82,0xF8,0x80,0x90};//数码管0-9
uint distance[4]; //测距接收缓冲区
uchar ge,shi,,temp,flag,outcomeH,outcomeL,i; //自定义寄存器
bit succeed_flag; //测量成功标志
//********函数声明
void conversion(uint temp_data);
void delay_20us();
//void pai_xu();
void main(void) // 主程序
{ uint distance_data,a,b;
uchar CONT_1;
CLK_DIV=0X03; //系统时钟为1/8晶振（pdf-45页）
P0M1 = 0; //将io口设置为推挽输出
P1M1 = 0;
P2M1 = 0;
P0M0 = 0XFF;
P1M0 = 0XFF;
P2M0 = 0XFF;
i=0;
flag=0;
test=0;
Trig=0; //首先拉低脉冲输入引脚
TMOD=0x11; //定时器0，定时器1，16位工作方式
TR0=1; //启动定时器0
IT0=0; //由高电平变低电平，触发外部中断
ET0=1; //打开定时器0中断
//ET1=1; //打开定时器1中断
EX0=0; //关闭外部中断
EA=1; //打开总中断0
while(1) //程序循环
{
EA=0;
Trig=1;
delay_20us();
Trig=0; //产生一个20us的脉冲，在Trig引脚
while(Echo==0); //等待Echo回波引脚变高电平
succeed_flag=0; //清测量成功标志
EX0=1; //打开外部中断
TH1=0; //定时器1清零
TL1=0; //定时器1清零
TF1=0; //
TR1=1; //启动定时器1
EA=1;
while(TH1 < 30);//等待测量的结果，周期65.535毫秒（可用中断实现）
TR1=0; //关闭定时器1
EX0=0; //关闭外部中断
if(succeed_flag==1)
{
distance_data=outcomeH; //测量结果的高8位
distance_data<<=8; //放入16位的高8位
distance_data=distance_data|outcomeL;//与低8位合并成为16位结果数据
distance_data*=12; //因为定时器默认为12分频
distance_data/=58; //微秒的单位除以58等于厘米
} //为什么除以58等于厘米， Y米=（X秒*344）/2
// X秒=（ 2*Y米）/344 ==》X秒=0.0058*Y米 ==》厘米=微秒/58
if(succeed_flag==0)
{
distance_data=0; //没有回波则清零
test= !test; //测试灯变化
}
/// distance[i]=distance_data; //将测量结果的数据放入缓冲区
/// i++;
/// if(i==3)
/// {
/// distance_data=(distance[0]+distance[1]+distance[2]+distance[3])/4;
/// pai_xu();
/// distance_data=distance[1];
a=distance_data;
if(b==a) CONT_1=0;
if(b!=a) CONT_1++;
if(CONT_1>=3)
{ CONT_1=0;
b=a;
conversion(b);
}
/// i=0;
/// }
}
}
//***************************************************************
//外部中断0，用做判断回波电平
INTO_() interrupt 0 // 外部中断是0号
{
outcomeH =TH1; //取出定时器的值
outcomeL =TL1; //取出定时器的值
succeed_flag=1; //至成功测量的标志
EX0=0; //关闭外部中断
}
//****************************************************************
//定时器0中断,用做显示
timer0() interrupt 1 // 定时器0中断是1号
{
TH0=0xfd; //写入定时器0初始值
TL0=0x77;
switch(flag)
{case 0x00:P0=ge; P2=0xfd;flag++;break;
case 0x01:P0=shi;P2=0xfe;flag++;break;
case 0x02:P0=;P2=0xfb;flag=0;break;
}
}
//*****************************************************************
/*
//定时器1中断,用做超声波测距计时
timer1() interrupt 3 // 定时器0中断是1号
{
TH1=0;
TL1=0;
}
*/
//******************************************************************
//显示数据转换程序
void conversion(uint temp_data)
{
uchar ge_data,shi_data,_data ;
_data=temp_data/100 ;
temp_data=temp_data%100; //取余运算
shi_data=temp_data/10 ;
temp_data=temp_data%10; //取余运算
ge_data=temp_data;
_data=SEG7[_data];
shi_data=SEG7[shi_data];
ge_data =SEG7[ge_data];
EA=0;
= _data;
shi = shi_data;
ge = ge_data ;
EA=1;
}
//******************************************************************
void delay_20us()
{ ucharbt ;
for(bt=0;bt<100;bt++);
}
/*
void pai_xu()
{ uint t;
if(distance[0]>distance[1])
{t=distance[0];distance[0]=distance[1];distance[1]=t;} /*交换值
if(distance[0]>distance[2])
{t=distance[2];distance[2]=distance[0];distance[0]=t;} /*交换值
if(distance[1]>distance[2])
{t=distance[1];distance[1]=distance[2];distance[2]=t;} /*交换值
}
*/