小弟最近玩超聲波，最初參考網上最常用的CXA20106電路制作信號接收回路，發現以下典型問題：

1.CXA20106接收增益很大，導致發射探頭衍射的波會第一個到達接收電路，示意圖如下

由于發射和接收探頭距離大約是5mm到10mm左右，導致發射探頭輸出8個超聲波后，會由于衍射作用（很微弱）直接進入接收探頭，導致接收到如圖r1一樣的回波，但這個波不是我們所需要的，我們需要測量的是t1到r2之間經過的時間。R1的存在也導致了cxa20106制作接收有很大盲區的問題（筆者按這種方法制作的盲區大約在10cm--25cm左右）。如果測量物體很近，導致r2與r1重疊，無法分辨的原因，根本解決方法是將r1消除掉。

2.網上大多數賣的都是需要單片機配合定時器來采集數據，有一個TRIG,還有一個out，通過trig一個高電平，測量直到out輸出低電平的時間，得到距離，但這樣有個問題，比如主單片機在所有定時器占用情況下，會導致無法測量數據或者測量變得很棘手。

發現上述問題，小弟設計一款超聲波電路，能很好的解決以上兩個問題。不說廢話了，上圖

先說第一個問題如何解決的，此次設計的超聲波接收電路依然是cxa20106，與普遍超聲波電路不同的是這個芯片的2腳多接了個兩個電阻，U1芯片2腳是控制整體接收增益的，筆者試驗如果只用C1和R1可以降低很多增益，使接收只能從2cm-30cm，再遠的話由于返回的超聲波太弱而無法接收，適當減小R1的值可以提高增益，這樣我們如果通過R2和Ra串聯接負極的話（相當于減小了R1的值，提高了增益），測量距離會編程15cm-400cm左右，有時好的話會變成500cm，這里小弟設計打算用stm8的PC7接口來控制整體增益。

第二個問題對于很多人來說肯定想到如何解決了，既然超聲波上用到了單片機，那串口輸出數據就很簡單了！對，小弟這里用的就是串口來輸出數據。9600bps，8數據位1停止位。在終端里面打印如下，單位是毫米mm：

說說整體工作過程。上述電路加電后，單片機將PD3、PD2口初始化為推挽模式，PD2和PD3是直接驅動發射探頭。經過發射8個40Khz超聲波后，將PC7口設置為高阻態，此時整機處于低增益模式下，打開Tim2的1通道捕獲中斷，等待回波，此時單片機有件很重要的事兒就是當波傳出后，等待2ms，讓接收探頭躲過第一次衍射的波！打開高增益（PC7=0），來接收距離遠物體返回的波。一旦接收到波，捕獲模式會自動保存定時器的數據到捕獲寄存器，此時就可以將數據轉變為距離了。

用單片機的捕獲中斷做的穩定性不錯在1m內，固定距離測量，串口輸出數據精確度在1mm左右，在3m距離下，測量結果大約有2mm跳變。




審核編輯：劉清