量装置上得以实现。通过用模拟的噪声信号进行的测试结果表明，测量装置具有很强的抗干扰能力。
哈尔滨工业大学分为两次进行粗测距和精测距。粗测距先大概估测测距范围，具体的操作是先发送一串超声波，回波信号在控制器计算分析处理。根据处理的结果设定尽可能合理的鉴幅阈值。精测距是在此基础之上控制器发送另一串超声波，按照在粗测距中设定的阈值，精测距中的回波前沿被捕捉，实现精确测距目的。
中国科学院上海声学实验室文章介绍两个不同频率的超声波在测距的时候先后被发射出去，其中频率较大的超声波用于测量较近的距离，对回波信号进行分析处理，并自动设定合理的鉴幅阈值，再发送频率较小的测较远的距离，捕捉回波前沿某一固定位置的信号，从而达到精确测距之目的，这样可实现在较大的范围内实现较高的测距精度。这样，把远程测距与近程测距分开进行，就可以克服测距范围与测距精度之间的固有矛盾。
目前，超声技术和扩频通信技术的结合在某些方面已经得到了应用。西北工业大学应用扩频原理设计了一种液位测量系统，可控声源被应用在其中。 从国内外研究状况可以看出，影响超声波检测精度的因素是测量的超声波传输时间和超声波在介质中的传播速度。国内外的研究成果使得超声波检测的精度得到了提高，这些处理方法都得到了很好的效果。
由于超声波也是一种声波，其声速V与温度有关。在使用时，如果传播介质温度变化不大，则可近似认为超声波速度在传播的过程中是基本不变的。如果对测距精度要求很高，则应通过温度补偿的方法对测量结果加以数值校正。声速确定后，只要测得超声波往返的时间，即可求得距离。
1.3 本设计完成的工作
1.熟悉51单片机集成开发环境，运用C语言编写工程文件； 2.熟练应用所选用单片机的内部结构、资源，以及软硬件调试设备的基本方法； 3.自行构建基于单片机的最小系统，完成相关硬件电路的设计实现； 4.了解超声波测距原理，实现在建筑物内部能够快速准确地测量经过温度补偿后的长、宽、高等数据，并以数字的形式将此数据呈现在液晶显示屏上；当物体处于智能报警范围内时，系统自动报警；引导车辆及设备在盲区内作业等功能。
1.4 本文结构安排
第1章，概述。主要研究本论文的选题背景和国内外的研究现状。 第2章，总体方案设计。主要研究总体硬件设计和确定最终方案。
第3章，系统硬件设计。主要完成系统硬件设计，包括主控制模块设计单片机的时钟电路及复位电路设计超声波测距模块设计声音报警电路的设计显示模块设计温度补偿电路设计。
第4章，系统软件设计。完成系统的方框图，完成程序的编写和烧录。 第5章，系统的安装与调试。完成硬件系统的安装，并且完成实验数据的测定与分析。
第2章 总体方案设计
根据设计要求并综合各方面因素，可以采用AT89S52单片机作为主控制器，超声波驱动信号用单片机的定时器完成，其中硬件部分主要由单片机主系统及超声波发射模块、超声波接受模块、温度补偿模块、语音播报模块、LCD显示模块几部分组成。采用AT89S52来实现对各个子模块的控制。由单片机计数器所计的数据就是超声波所经历的时间，结合超声波声速通过换算就可以得到传感器与障碍物之间的距离，并将距离和温度补偿模块所测得的环境温度在LCD屏幕上予以显示。软件部分主要有主程序、超声波发生子程序、超声波接收中断程序及显示子程序。具体的硬件、软件设计细节，将在本文第三章和第四章中详细阐述。
图2-1 主程序方框图
蜂鸣器报警模块 DS18B20温度补偿 STC89C52超声波传感器模块 按键控制 电源 主控制器模块LCD1602液晶显示模块 2.1 主控制器模块选择
方案1：
选用一片CPLD（如EPM7128LC84-15）作为系统的核心部件，如图2-2实现控制与处理的功能。CPLD具有速度快、编程容易、资源丰富、开发周期短等
优点，可利用VHDL语言进行编写开发。但CPLD在控制上较单片机有较大的劣势。同时，CPLD的处理速度非常快，而超声波测距对处理速度要求不可能太高，那么对系统处理信息的要求也就不会太高，在这一点上，MCU就已经可以胜任了。若采用该方案，必将在控制上遇到许许多多不必要增加的难题。为此，我们不采用该种方案，进而提出了第二种设想。
图2-2 CPLD
方案2：
采用单片机作为整个系统的核心，用其处理超声波数据，以实现其既定的性能指标。充分分析我们的系统，其关键在于实现超声波测距，而在这一点上，单片机就显现出来它的优势——控制简单、方便、快捷。这样一来，单片机就可以充分发挥其资源丰富、有较为强大的控制功能及可进行位寻址操作功能、价格低廉等优点。因此，这种方案是一种较为理想的方案。
在综合考虑了传感器等诸多因素后，我们决定采用一片单片机，充分利用STC89C52单片机的资源。
图2-3 STC89C52单片机
2.2 电源模块选择
由于本系统采用电池供电，我们考虑了如下几种方案为系统供电。 方案1：
采用12V蓄电池为系统供电。蓄电池具有较强的电流驱动能力以及稳定的电压输出性能。但是蓄电池的体积过于庞大，在使用极为不方便。因此我们放弃了此方案。
图2-4 蓄电池
方案2：
采用3节1.5 V干电池共4.5做电源，经过实验验证系统工作时，单片机、传感器的工作电压稳定能够满足系统的要求，而且电池更换方便。