声速（m／s） 313 319 325 323 338 344 349 386

2)幅值随传播距离的增加呈指数下降

随着传播距离的增大，回波信号幅值呈指数衰减，传感器接收到的回波信号随着距离的增大而骤减，大大降低了回波信号的准确定位，降低了测量精度。电路中加入自动增益调整环节（AGV），使电路放大系数随测量距离的增大而增大，有效地解决了这一问题。

1。3 论文结构

本文共分为五章，各章安排如下：

第一章．绪论部分，介绍了超声波测距设计的背景及意义和超声波测距发展现状。

第二章．超声波测距的设计和方案论证主要介绍了超声波测距的性能和选取超声波测距的依据。

第三章．系统的硬件结构设计，围绕51单片机最小系统，介绍了硬件电路，包括51单片机的引脚图，复位电路，晶振电路，超声波模块的发射和接收电路。

第四章．介绍超声波测距系统的软件方面的设计。

第五章．系统硬软件的调试，对平面物体进行了距离测量，并给予温度补偿，统计误差值。

2 系统的方案设计与论证文献综述

2。1 超声测距系统整体方案的设计

众所周知，当一个物体振动时，它产生一个声音，每秒钟的振动次数称为声音的频率。人耳能听到的声波频率为20～20000赫兹，当声波的振动频率小于20赫兹或大于20000赫兹时，我们便听不见了。“超声波”也就是频率高于20000赫兹的声波，频率在1～5兆赫之间的超声波通常用于医学诊断。

   超声波测距的方法主要有相位检测法、声波幅值检测法、渡越时间检测法三种。相位检测法测量精度高，但是由于测量范围太少应用受到限制；声波幅值检测法因为容易受到返回波的影响在应用上受到限制；渡越时间检测法因为其简单直观的工作原理应用广泛。因此，本设计选择使用渡越时间检测法，采用STC89C51单片机作为控制器，用动态扫描法实现LCD液晶显示，超声波驱动信号用单片机的定时器。

2。1。1 超声波测距原理

超声波测距原理是从被测物一端开始，对着障碍物发射超声波，同时定时器开始计时，超声波在空气中传播，直到遇到障碍物会被反射回来，当超声波接收到反射脉冲时定时器停止计时。最后，根据超声波发射和接收的时间差和波速，计算出被测物与障碍物之间的距离。最后根据距离公式（超声波在空气中的传播速度）v和计时时间t（往返时间）计算出被测物与反射物之间的距离。