CN102621552A - 一种高精度超声波测距系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种超声波测距系统，包括驱动电路、超声波探头、返回信号检测电路和单片机，其中单片机连接于驱动电路，驱动电路连接于超声波探头，超声波探头的探测信号输出至返回信号检测电路，返回信号检测电路的输出端连接于单片机，在超声波探头的信号输出端和返回信号检测电路之间还连接有模拟开关，当单片机向驱动电路发出启动信号时，所述模拟开关从测距系统中断开对返回信号检测电路的连接，当单片机停止向驱动电路发出启动信号时，所述模拟开关接通所述返回信号检测电路在所述测距系统中的连接，通过利用这种具有单刀双掷性能的模拟开关，使得在超声波发射时断开返回信号检测电路，从而避免了驱动信号输入到后续的放大电路中可能引起的自激振荡，有效减小了超声波探头的探测盲区距离。

Description

一种高精度超声波测距系统

技术领域

本方明涉及超声波测距领域，更具体的涉及一种能克服测距盲区的高精度超声波测距系统。 

背景技术

随着科技的发展，人们对超声波的特性越来越了解，对超声波的广泛应用给我们的生活带来了诸多方便。由于超声波指向性强，因而常用于距离的测量，其测量精度可以达到毫米级别，因此基本上满足日常的使用，目前已经广泛的应用在汽车安全方面如汽车前后倒车雷达测距、盲区探测系统等。

传统的超声波返回信号检测电路都是直接连接在超声波探头的两端，这样会带来弊端，首先激励超声波探头的脉冲信号同样会进入返回信号检测电路，因而容易导致信号放大电路增益溢出，进而引起放大电路工作自激震荡，振荡的时间一般在5mS以上，因此在这一段时间内超声波探头由于放大电路的自激震荡是不能检查到障碍物返回信号的，因此也就不能测量障碍物的距离，即所谓的超声波盲区，目前已知最好的超声波探头一般能将自激振荡时间控制在3.5mS，对应的盲区距离在60cm左右，因此大大限制了超声波在近距离探测方面的应用。 

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供一种精确的超声波测距电路系统，利用本发明的电路能减小甚至抑制超声波信号放大电路的自激振荡，进而减小超声波测距的盲区距离，拓展超声波在近距离测量的使用。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种超声波测距系统，包括驱动电路、超声波探头、返回信号检测电路和单片机，其中单片机的启动信号输出端连接于驱动电路，驱动电路的输出端连接于超声波探头，超声波探头的探测信号输出至返回信号检测电路，返回信号检测电路的输出端连接于单片机，其特征在于，在超声波探头的信号输出端和返回信号检测电路之间还连接有模拟开关，当单片机向驱动电路发出启动信号时，所述模拟开关从测距系统中断开对返回信号检测电路的连接，当单片机停止向驱动电路发出启动信号时，所述模拟开关接通所述返回信号检测电路在所述测距系统中的连接。

进一步地根据本发明的测距系统，其中所述的驱动电路包括推挽电路和脉冲变压器，推挽电路的输入端连接于单片机的启动信号输出端，推挽电路的输出端连接有脉冲变压器，该推挽电路基于单片机输入的启动信号将电压源VCC的电压变为驱动脉冲电压而施加于脉冲变压器上。

进一步地根据本发明的测距系统，所述超声波探头的两端同时连接于脉冲变压器输出级的两端和模拟开关，所述模拟开关的控制端连接于推挽电路的输出端，当该推挽电路输出第一信号时，所述模拟开关控制超声波探头的输出端与返回信号检测电路间相断开，当该推挽电路输出第二信号时，所述模拟开关控制超声波探头的输出端与返回信号检测电路相连接。

进一步地根据本发明的测距系统，只有当所述单片机向所述推挽电路输入启动信号时，所述推挽电路才产生所述第一信号，当所述单片机停止向所述推挽电路输入启动信号时，所述推挽电路产生所述第二信号。

进一步地根据本发明的测距系统，所述推挽电路、脉冲变压器和超声波探头的一端接地，所述第一信号为高电平信号，所述第二信号为低电平信号。

进一步地根据本发明的测距系统，所述超声波探头的两端同时连接于脉冲变压器输出级的两端和模拟开关，所述模拟开关的控制端连接于单片机的控制信号端，当单片机向推挽电路发出启动信号时，该控制信号端同时向模拟开关的控制端输出第一控制信号，使得此时模拟开关控制超声波探头的输出端与返回信号检测电路间相断开，当单片机停止向推挽电路发出启动信号时，其控制信号端随即向模拟开关的控制端输出第二控制信号，使得此时模拟开关控制超声波探头的输出端与返回信号检测电路间相连接。

进一步地根据本发明的测距系统，其中所述的推挽电路由PNP三极管Q1-B、NPN三极管Q1-A与Q2和电阻R12、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22组成，三极管Q1-B的发射极连接电压源VCC，三极管Q1-B的集电极通过电阻R12连接于三极管Q1-A的集电极，且于三极管Q1-B的集电极和电阻R12间引出推挽电路的输出端，电阻R18、R16、R17、R19依次串联组成分压电路，电阻R18一个引脚接电压源VCC，另一个引脚同时接电阻R16和三极管Q1-B的基极，三极管Q1-A的发射极接地，电阻R16的另一个引脚同时连接于电阻R17、三极管Q2的集电极和电阻R22，电阻R22的另一个引脚连接电压源VCC，电阻R17的另一个引脚连接电阻R19和三极管Q1-A的基极，电阻R19另一个引脚接地，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极连接于电阻R20和R21，电阻R21的另一个引脚接地，电阻R20的另一个引脚作为推挽电路的输入端，所述脉冲变压器输入级的一端连接于推挽电路的输出端，另一端接地。

进一步地根据本发明的测距系统，在所述推挽电路的输出端与脉冲变压器之间连接有隔直电容。

进一步地根据本发明的测距系统，所述的超声波探头的两端进一步并联有温度补偿电容和吸收二极管，所述超声波探头的一端接地，另一端作为其输出端而连接于模拟开关。

进一步地根据本发明的测距系统，所述的模拟开关为MAX4541芯片，其第1脚是使能引脚、第3引脚接地、第4脚连接于返回信号检测电路、第5脚连接于超声波探头的信号输出端、第6脚悬空配置，当对第1脚施加高电平时，第5脚便连接于悬空的第6脚使得此时模拟开关处于断开状态，当对第1脚输入非高电平时，第5脚便自动连接于第4脚使得此时模拟开关处于闭合状态。

进一步地根据本发明的测距系统，所述模拟开关的第1脚连接于推挽电路的输出端，当该推挽电路输出驱动脉冲高电平时，模拟开关的第5脚连接于悬空的第6脚，使得超声波探头的驱动脉冲信号不能到达返回信号检测电路；当推挽电路输出低电平信号时，模拟开关的第5脚连接于第4脚，使得超声波探头的探测信号到达返回信号检测电路。

进一步地根据本发明的测距系统，所述模拟开关的第1脚连接于单片机的控制信号端，当单片机向推挽电路发出启动信号时，该控制信号端同时向第1脚输出高电平信号，使得模拟开关的第5脚连接于悬空的第6脚，当单片机停止向推挽电路发出启动信号时，其控制信号端随即向第1脚输出低电平信号，使得模拟开关的第5脚连接于第4脚。

进一步地根据本发明的测距系统，所述返回信号检测电路包括带通滤波器、二级放大电路和双门限比较器，所述双门限比较器将经过滤、放大后的超声波返回包络信号处理为标准的方波信号，并输出至所述单片机。

进一步地根据本发明的测距系统，所述的单片机采用8位单片机，具有中断加定时计数模式，通过计算超声波发射信号和返回信号之间的时间间隔来实现距离测量。

进一步地根据本发明的测距系统，所述的单片机型号为MC9S08SG4，当其停止向驱动电路发射启动信号时立即开始计时，直到该单片机接收到返回信号检测电路输入的障碍物回波信号时停止记时，根据该时间间隔并结合超声波的传播速度来计算障碍物的距离。

本发明的技术方案所要达到的技术效果：

通过本发明的技术方案，能够极大的减小甚至抑制超声波信号放大电路的自激振荡，进而有效的减小了超声波测距的盲区距离，拓展了超声波在近距离测量的使用，提高了超声波的近距离测量精度。

本发明的超声波测距电路结构简单，可操作性强，且其测距结果精确，可推广性强。

附图说明

图1为本发明所述超声波测距系统的电路结构框图；

图2为本发明所述超声波测距系统的具体电路结构。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的技术方案进行详细的描述：

如附图1所示，本发明提供的超声波测距系统电路主要包括：推挽电路、脉冲变压器T1、收发一体超声波探头UTS、模拟开关U1、带通滤波器、二级放大电路、双门限比较器及单片机，其中推挽电路连接于脉冲变压器T1，脉冲变压器T1的输出端连接于超声波探头，超声波探头的输出信号端连接于模拟开关U1，模拟开关U1连接于带通滤波器，带通滤波器连接于二级放大电路，二级放大电路连接于双门限比较器，双门限比较器连接于单片机。

本发明中的推挽电路主要由Q1、Q2、R12、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22组成，如附图2所示，Q1包括Q1-A和Q1-B，其为一对NPN、PNP三极管，采用同体封装，优点在于能够确保三极管参数有同向偏差，参数差异性一致性较好，其中Q1-B的发射极连接VCC，Q1-B集电极连接R12，同时连接隔直电容C4（此处网络号为ECHO_CON），Q1-B集电极通过R12连接于Q1-A的集电极，Q1-B的基极连接于串联电阻R18和R16之间。Q1-A的发射极接地。电阻R18、R16、R17、R19依次串联组成分压电路，R18一个引脚接VCC，另一个引脚接R16同时连接Q1-B的基极，R16另一个引脚连接R17同时连接于Q2的集电极和R22，R22的另一个引脚连接VCC。R17的另一个引脚连接R19和Q1-A的基极；R19另一个引脚接地。Q2的发射极接地。电阻R20一个引脚接单片机U2的控制引脚PWM_IN，另一个引脚接Q2的基极和电阻R21，R21的另一个引脚接地。电阻R18和R16、R17、R19的分压值用于对Q1-B的基极电压偏置，电阻R18、 R16、R17和R19的分压值用于对Q1-A的基极电压偏置。其中上述隔直电容C4的另一端连接超声波探头驱动用的脉冲变压器T1，上述推挽电路将VCC电压变为脉冲电压并经隔直电容C4而施加于脉冲变压器T1上，该隔直电容C4的作用有二，首先是用于隔离直流，达到隔直通交的作用，即通过脉冲电压同时隔离直流电流，因为输入太大直流电流容易导致脉冲变压器磁芯饱和，其次是当推挽电路中Q1-B出现故障后，防止VCC直接短路，R12用于控制推挽电路交越导通时的电流。

本发明中的变压器T1为脉冲变压器，通过T1驱动超声波探头UTS发射超声波，即该脉冲变压器T1直接输出超声波探头UTS的激励信号，实现电能向机械能的转变，从而实现距离测量。如附图2所示超声波探头UTS、电容C3以及二极管D1并联于变压器T1输出端，其中C3为温度补偿电容，用于对系统进行温度补偿使用，D1为吸收二极管，加大脉冲变压器励磁电压能量的衰减，进一步衰弱超声波探头的机械余震，超声波探头UTS的一端接地，另一端连接于模拟开关U1的第5脚，所示的超声波探头UTS为收发一体形式的超声波探头，在变压器T1的脉冲电压驱动下能够发射超声波探测信号，所发射的超声波探测信号在遇到障碍物反射回超声波探头UTS时，该超声波探头UTS在接收到该反射回的超声波回波后能够产生并输出一返回探测信号，通常该超声波探头可使用压电材料制作而成，其在收到回波之后便会产生一定的电压探测信号。

本发明中的模拟开关U1采用MAX4541芯片，MAX4541的第一引脚IN是使能引脚，通过对该第一引脚IN施加高电平和低电平，能够实现其第5引脚COM脚和第6脚NO、第4脚NC的分时连接，其中该MAX4541的第6脚悬空配置，第4脚连接于后续的超声波返回信号检测电路，第5脚连接于前方超声波探头UTS的返回信号输出端。当MAX4541的第一引脚IN输入高电平时，其第5引脚COM脚便连接于悬空的第6脚NO，此时该模拟开关U1处于断开状态，经其所连接的前后两部分电路处于断开状态，前部分电路中的任何信号都不能传输至后部分电路中；当MAX4541的第一引脚IN输入非高电平（如低电平）时，其第5引脚COM脚便自动连接于第4脚NC，此时该模拟开关U1处于闭合状态，经其所连接的前后两部分电路处于连通状态，前部分电路中的返回信号能够传输至后部分电路中。

因此应用于本发明所述电路中的这种模拟开关U1（MAX4541芯片）实质上相当于一种单刀双掷的开关，本发明利用这种模拟开关U1解决本发明技术问题中所述克服超声波探测盲区的具体原理过程如下：

如附图2所示，本发明中脉冲变压器T1的输出端连接于超声波探头UTS的两端，用于对其进行驱动，而超声波探头UTS的返回信号输出端通过模拟开关U1而连接于后续的返回信号检测电路；若在该电路中不设置模拟开关则超声波探头UTS的返回信号和驱动脉冲都直接输出至后续返回信号检测电路，即当为超声波探头UTS提供驱动信号时其激励脉冲信号同时输出至后续返回信号检测电路中而引起具有一定时间间隔的自激震荡，导致探测盲区的出现，而本发明如上所述于超声波探头UTS的返回信号输出端和后续返回信号检测电路间连接有模拟开关U1，该模拟开关U1的第6脚悬空配置，第4脚连接于后续的超声波返回信号检测电路，第5脚连接于前方超声波探头UTS的返回信号输出端，通过对模拟开关U1的使能引脚IN施加控制信号来控制器第5引脚COM脚和第6脚NO、第4脚NC的分时连接，对该使能引脚IN的控制可通过推挽电路的输出端来实现，因为该推挽电路输出脉冲信号即意味着要对超声波探头进行驱动，在本发明的其中一个实施方式中该模拟开关U1的使能引脚IN通过电阻R14而连接于推挽电路的输出端ECHO_CON，当单片机U2通过其PWM_IN脚向推挽电路发射驱动脉冲时，该推挽电路的Q1-B导通，其ECHO_CON端输出脉冲方波（如0V-12V的方波脉冲），且当其脉冲电平为高电平时，模拟开关U1的使能引脚IN接收到该高电平信号，此时模拟开关使其第5引脚COM脚连接于悬空的第6脚NO，模拟开关U1处于断开状态，使得超声波探头UTS的高电平脉冲驱动信号不能到达后续的返回信号检测电路，尽管当ECHO_CON端输出脉冲低电平时模拟开关U1处于接通状态，但由于超声波探头的一端接地，此时这种低电平信号（0V）不会引起自激震荡，因此这种通过用推挽电路的输出端信号控制模拟开关能够阻挡超声波探头的驱动脉冲信号传输至后续检测电路中而引起探测盲区；同理而当单片机U2停止发射驱动脉冲时（亦即其PWM_IN脚停止向推挽电路输出控制信号时），推挽电路的ECHO_CON端输出低电平信号，使得模拟开关U1的第5引脚COM脚连接于其第4脚而使前后电路处于接通状态，此时超声波探头UTS的返回信号能够到达后续的返回信号检测电路。当然基于同样的原理上述模拟开关U1的使能引脚IN也可直接连接于单片机U2的某控制信号端来实现上述分时控制功能，即当单片机U2向推挽电路输出启动信号时，该单片机U2的控制信号端同时向模拟开关输出高电平使得模拟开关的第5引脚COM脚连接于悬空的第6脚NO，模拟开关U1处于断开状态使得驱动脉冲信号不能到达后续电路，当单片机U2停止向推挽电路输出启动信号时，该单片机U2的控制信号端随即向模拟开关输出低电平使得模拟开关的第5引脚COM脚连接于其第4脚而使前后电路处于接通状态，此时超声波探头UTS的返回信号能够到达后续的返回信号检测电路。因此本发明中通过利用这种具有单刀双掷性能的模拟开关U1，通过在超声波发射时断开返回信号检测电路，从而隔离驱动信号输入到后续的放大电路，使得放大电路在没有驱动信号影响的情况下将不会自激振荡，因而系统能够实现在超声波发射立即结束后就能检测障碍物的返回信号，有效减小了超声波探头的盲区距离。

上述连接于模拟开关U1第4脚的超声波返回信号检测电路包括带通滤波器、二级放大电路和双门限比较器。其中所述带通滤波器由R1、C1、R2、C2、R5、R3、R4及IC5-A组成，其中R1、C1组成低通滤波器，同时决定带通滤波器的中心频率，R2、C2组成高通滤波器，R5和IC5-A组成有源反馈，IC5-A和R3、R4组成带通信号增益放大电路，对碍物返回信号进行一级放大，放大倍数为（1+R3/R4）。

本发明中的二级放大电路主要由IC5-B和R7、R8组成，放大倍数为（1+R7/R8），实现对障碍物返回信号的二级放大。

本发明中的双门限比较电路主要由R11、R13、R9、R10、IC5-C和IC5-D组成，其中R11、R13和IC5-C组成上限值比较器，通过调节R11和R13的值，设置双门限比较器的上门限值；R9、R10和IC5-D组成下门限比较器，通过调节R9和R10的值，设置双门限比较器的下门限值。通过该双门限比较器将超声波返回的包络信号处理为标准的方波信号，并输出至单片机U2的比较捕获引脚PWM_OUT中。

上述IC5采用高速放大器，IC5-A、IC5-B、IC5-C和IC5-D最好为同一个运放封装中的四个单独运放，其中附图2中的IC5-E部分即给出了这些运放的电源和地的使用配置图。

本发明中的单片机可以采用8位单片机及其他微处理器，采用中断加定时计数模式，通过计算发射信号和返回信号之间的时间实现距离转换。本发明实例中采用飞思卡尔的单片机，该单片机U2的型号为MC9S08SG4，如附图2所示其第8引脚的控制信号输出端PWM_IN连接于推挽电路的输入端，所述超声波返回信号检测电路的输出端连接于单片机U2的第7脚PWM_OUT。该单片机U2的功能为通过控制超声波探头UTS发射超声波信号以进行超声波测距，具体过程为：单片机U2通过其PWM_IN向推挽电路发出超声波发射启动控制信号，推挽电路随即基于该启动信号而驱动变压器激励超声波探头UTS发射超声波信号以用于测距，当其PWM_IN端的启动信号发射停止时（表明超声波已发射），该单片机U2立即开始计时，直到单片机U2的第7脚检测到返回信号检测电路输出的障碍物回波信号时停止记时，此时算出超声波在传输过程中的时间，根据公式vt/2即可计算障碍物的距离，v是声音在空气中的传输速度，t是单片机U2的上述计时时间，也就是超声波在传输过程中的时间，由于声音传输速度和温度有关，因此通常需要单片机在软件中进行算法处理以提高测量距离的精度。

以上仅是对本发明的优选实施方式进行了描述，并不将本发明的技术方案限制于此，本领域技术人员在本发明的主要技术构思的基础上所作的任何公知变形都属于本发明所要保护的技术范畴，如上所述本发明的技术发明点是于超声波探头输出信号端和该信号的检测电路间创造性的连接有模拟开关，该模拟开关具有单刀双掷功能，在启动超声波探头时该模拟开关断开对检测电路的连接以避免驱动脉冲传输至检测电路引起自激振荡，在启动结束后自动接通检测电路以实时检测超声波返回信号，尽管上述实施例对这种超声波测距系统中的电路结构进行了具体的限定，但本发明的技术方案并不限于这些具体的电路结构，如推挽电路也可使用本领域熟知的其他驱动脉冲产生电路结构，这并不影响本发明技术方案的实施，又如模拟开关也可选择具有其他型号的数控、电控开关，而并不局限于上述型号，其开关电平控制信号也可与上述过程相异（如基于低电平而断开模拟开关）等，返回信号检测电路中各电路模块也可在本领域进行灵活选择，等等这些都属于本发明的技术范畴，本发明具体的保护范围以权利要求书的记载为准。

Claims (15)

1.一种超声波测距系统，包括驱动电路、超声波探头、返回信号检测电路和单片机，其中单片机的启动信号输出端连接于驱动电路，驱动电路的输出端连接于超声波探头，超声波探头的探测信号输出至返回信号检测电路，返回信号检测电路的输出端连接于单片机，其特征在于，在超声波探头的信号输出端和返回信号检测电路之间还连接有模拟开关，当单片机向驱动电路发出启动信号时，所述模拟开关从测距系统中断开对返回信号检测电路的连接，当单片机停止向驱动电路发出启动信号时，所述模拟开关接通所述返回信号检测电路在所述测距系统中的连接。

2.根据权利要求1所述的测距系统，其特征在于，其中所述的驱动电路包括推挽电路和脉冲变压器，推挽电路的输入端连接于单片机的启动信号输出端，推挽电路的输出端连接有脉冲变压器，该推挽电路基于单片机输入的启动信号将电压源VCC的电压变为驱动脉冲电压而施加于脉冲变压器上。

3.根据权利要求2所述的测距系统，其特征在于，所述超声波探头的两端同时连接于脉冲变压器输出级的两端和模拟开关，所述模拟开关的控制端连接于推挽电路的输出端，当该推挽电路输出第一信号时，所述模拟开关控制超声波探头的输出端与返回信号检测电路间相断开，当该推挽电路输出第二信号时，所述模拟开关控制超声波探头的输出端与返回信号检测电路相连接。

4.根据权利要求3所述的测距系统，其特征在于，只有当所述单片机向所述推挽电路输入启动信号时，所述推挽电路才产生所述第一信号，当所述单片机停止向所述推挽电路输入启动信号时，所述推挽电路产生所述第二信号。

5.根据权利要求4所述的测距系统，其特征在于，所述推挽电路、脉冲变压器和超声波探头的一端接地，所述第一信号为高电平信号，所述第二信号为低电平信号。

6.根据权利要求2所述的测距系统，其特征在于，所述超声波探头的两端同时连接于脉冲变压器输出级的两端和模拟开关，所述模拟开关的控制端连接于单片机的控制信号端，当单片机向推挽电路发出启动信号时，该控制信号端同时向模拟开关的控制端输出第一控制信号，使得此时模拟开关控制超声波探头的输出端与返回信号检测电路间相断开，当单片机停止向推挽电路发出启动信号时，其控制信号端随即向模拟开关的控制端输出第二控制信号，使得此时模拟开关控制超声波探头的输出端与返回信号检测电路间相连接。

7.根据权利要求2-6任一项所述的测距系统，其特征在于，其中所述的推挽电路由PNP三极管Q1-B、NPN三极管Q1-A与Q2和电阻R12、R16、R17、R18、R19、R20、R21、R22组成，三极管Q1-B的发射极连接电压源VCC，三极管Q1-B的集电极通过电阻R12连接于三极管Q1-A的集电极，且于三极管Q1-B的集电极和电阻R12间引出推挽电路的输出端，电阻R18、R16、R17、R19依次串联组成分压电路，电阻R18一个引脚接电压源VCC，另一个引脚同时接电阻R16和三极管Q1-B的基极，三极管Q1-A的发射极接地，电阻R16的另一个引脚同时连接于电阻R17、三极管Q2的集电极和电阻R22，电阻R22的另一个引脚连接电压源VCC，电阻R17的另一个引脚连接电阻R19和三极管Q1-A的基极，电阻R19另一个引脚接地，三极管Q2的发射极接地，三极管Q2的基极连接于电阻R20和R21，电阻R21的另一个引脚接地，电阻R20的另一个引脚作为推挽电路的输入端，所述脉冲变压器输入级的一端连接于推挽电路的输出端，另一端接地。

8.根据权利要求7所述的测距系统，其特征在于，在所述推挽电路的输出端与脉冲变压器之间连接有隔直电容。

9.根据权利要求1-8任一项所述的测距系统，其特征在于，所述的超声波探头的两端进一步并联有温度补偿电容和吸收二极管，所述超声波探头的一端接地，另一端作为其输出端而连接于模拟开关。

10.根据权利要求1-9任一项所述的测距系统，其特征在于，所述的模拟开关为MAX4541芯片，其第1脚是使能引脚、第3引脚接地、第4脚连接于返回信号检测电路、第5脚连接于超声波探头的信号输出端、第6脚悬空配置，当对第1脚施加高电平时，第5脚便连接于悬空的第6脚使得此时模拟开关处于断开状态，当对第1脚输入非高电平时，第5脚便自动连接于第4脚使得此时模拟开关处于闭合状态。

11.根据权利要求10所述的测距系统，其特征在于，所述模拟开关的第1脚连接于推挽电路的输出端，当该推挽电路输出驱动脉冲高电平时，模拟开关的第5脚连接于悬空的第6脚，使得超声波探头的驱动脉冲信号不能到达返回信号检测电路；当推挽电路输出低电平信号时，模拟开关的第5脚连接于第4脚，使得超声波探头的探测信号到达返回信号检测电路。

12.根据权利要求10所述的测距系统，其特征在于，所述模拟开关的第1脚连接于单片机的控制信号端，当单片机向推挽电路发出启动信号时，该控制信号端同时向第1脚输出高电平信号，使得模拟开关的第5脚连接于悬空的第6脚，当单片机停止向推挽电路发出启动信号时，其控制信号端随即向第1脚输出低电平信号，使得模拟开关的第5脚连接于第4脚。

13.根据权利要求1-12任一项所述的测距系统，其特征在于，所述返回信号检测电路包括带通滤波器、二级放大电路和双门限比较器，所述双门限比较器将经过滤、放大后的超声波返回包络信号处理为标准的方波信号，并输出至所述单片机。

14.根据权利要求1-13任一项所述的测距系统，其特征在于，所述的单片机采用8位单片机，具有中断加定时计数模式，通过计算超声波发射信号和返回信号之间的时间间隔来实现距离测量。

15.根据权利要求14所述的测距系统，其特征在于，所述的单片机型号为MC9S08SG4，当其停止向驱动电路发射启动信号时立即开始计时，直到该单片机接收到返回信号检测电路输入的障碍物回波信号时停止记时，根据该时间间隔并结合超声波的传播速度来计算障碍物的距离。

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