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超聲波是指頻率在20kHz以上的聲波，它屬于機械波的范疇。超聲波也遵循一般機械波在彈性介質中的傳播規律，如在介質的分界面處發生反射和折射現象，在進入介質后被介質吸收而發生衰減等。正是因為具有這些性質，使得超聲波可以用于距離的測量中。隨著科技水平的不斷提高，超聲波測距技術被廣泛應用于人們日常工作和生活之中。系統的設計主要包括兩部分，即硬件電路和軟件程序。硬件電路主要包括單片機電路、發射電路、接收電路、顯示電路和電源電路，另外還有復位電路和LED控制電路等。我采用以AT89C51單片機為核心的低成本、高精度、微型化數字顯示超聲波測距儀的硬件電路。整個電路采用模塊化設計，由信號發射和接收、供電、溫度測量、顯示等模塊組成。發射探頭的信號經放大和檢波后發射出去，單片機的計時器開始計時，超聲波被發射后按原路返回,在經過放大帶通濾波整形等環節,然后被單片機接收,計數器停止工作并得到時間。溫度測量后送到單片機,通過程序對速度進行校正, 結合兩者實現超聲波測距的功能。軟件程序主要由主程序、預置子程序、發射子程序、接收子程序、顯示子程序等模塊組成。它控制單片機進行數據發送與接收，在一定溫度下對超聲波速度的校正，還有實現數據正確顯示在LED上。另外程序控制單片機消除各探頭對發射和接收超聲波的影響。相關部分附有硬件電路圖、程序流程圖。實際的環境對超聲波有很大的影響，如外部電磁干擾電源干擾信道干擾等等，空氣的溫度對超聲波的速度影響也很大。此外供電電源也會使測量差生很大的誤差。再設計的過程中考慮了這些因素，并給出了一些解決方案。
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