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新型嵌入式超声波测距系统
于声速的变化、回波信号的衰减以及接收阈值的设置。在测量回波时间上，
阈值比较法测回波时间简单实用，但容易受到环境噪声的影响；相位相关法相
对于阈值比较法误差小，不容易受到外界噪声干扰，但是对微处理器的速度和
存储有很高的要求，会增加硬件和软件的成本。
有别于回波时间法，另外一种广泛采用的测距方法是相位差法，主要是根据
机械波的波动原理，2pi;的相位变化对应的是机械波的1个波长，根据发射波
和返回波的相位差计算波长差，进而得到距离值。这种方法测量精度高，但仅
限于距离在1个波长范围内的测量，而且相位差的鉴别也会大幅度增加设计成
本。
认真分析研究上述方法优缺点后，文中在脉冲时间法的基础上，利用阈值比
较原理，超声波发射模块采用反激变换器提高超声波的发射功率，接收模块采
用时控增益放大器准确获得回波信号，最后测算出距离值。采用这两种核心器
件不仅使得测距系统电路结构简单，设计成本低，而且测量范围大，静态特性
良好。
2超声测距系统
超声波测距系统整体原理框图如图1所示。超声波测距系统的主控部分是
C8051f320单片机，它是完全集成的混合信号片上系统型微处理器，具有高达
25MIPS的高速流水线结构的微控制器内核，拥有全速非侵入式的在系统调试
接口。在超声波测距系统中采用这款微处理器的主要原因是它具有5个捕捉/比
较模块和具有看门狗定时器功能的可编程计数器/定时器阵列（PCA），这不仅
使测算回波时间非常方便和准确，而且可以同时控制5个超声波测距模块工作。
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