图2-5 电池盒
2.3 显示模块选择
由于我们要通过读数来快速得出距离数据，所以应用到一块显示器。 方案1：
用LCD液晶进行显示。LCD由于其显示清晰，显示内容丰富、清晰，显示信息量大，使用方便，显示快速而得到了广泛的应用。在这里我们需要显示的是测得的距离值和温度值，用LCD显示能充分发挥出LCD的显示优势，因此我们选择了此方案。
图2-6 1602液晶显示器
方案2：
用数码管进行显示。数码管由于显示速度快，使用简单，显示效果简洁明了而得到了广泛应用。但是在这里我们需要显示的是测得的距离值和温度值，用数码管显示不足以满足要求，因此我们放弃了此方案。
图2-7 数码管
2.4 温度补偿模块选择
在电子元器件中，其他条件不变的情况下，其输出信号会随着温度的变化而发生漂移，为了减小这种现象，我们采取一定的算法对输出结果进行修正，达到一定范围内消除温度变化对元器件输出信号影响的目的。此种方法叫做电子元器件的温度补偿，简称为“温补”。
而在本设计中，我们应用温度传感器来测量当时的环境温度，因为大家知道，温度对于声波的传播速度有着很大的干扰，在不同的温度下，声波有着不同的传播速度，故而我们为了能够精确地测量实验数据加装了温度补偿模块。 方案1：
采用PT100作为温度补偿电路的温度传感器。PT100传感器是利用铂电阻的阻值随温度变化而变化、并呈一定函数关系的特性来进行测温的，具有抗振动、稳定性好、准确度高、耐高压等优点。但使用起来比较复杂。
方案2：
采用DS18B20作为温度补偿电路的温度传感器。DS18B20的数字温度输出通过“一线”总线（1-Wire是一种独特的数字信号总线协议，它将独特的电源线和信号线复合在一起，仅使用一条口线；每个芯片唯一编码，支持联网寻址、零功耗等待等，是所需硬件连线最少的一种总线）这种独特的方式，可以使多个 DS18B20方便地组建成传感器网络，为整个测量系统的建立和组合提供了更大可能性。它在测温精度、转换时间、传输距离、分辨率等方面比其他温度传感器有了很大的进步，给用户带来了更方便的使用和更令人满意的效果。
图2-8 DS18B20示意图
2.5 报警模块
方案1：
采用语音芯片提示，优点可以自由设定要提示的声音。缺点使用复杂，需要专门的编程软件，成本高控制复杂，不便于普及。 方案2：
采用蜂鸣器提示，电路简单实用，可靠性高。
图2-9 蜂鸣器
2.6 本章小结
本章主要介绍了如何选择设计中所包含的一些有选择性的元件，它们包括：主控制模块、电源模块、显示模块、温度补偿模块以及报警模块。在研究当中，我掌握了这些元器件的使用方法，使用条件还有各自的优缺点，最后确定了使用STC89C52单片机作为我们的主控制模块，选择了可以容纳3节5号电池的电池盒作为电源模块，选择了1602液晶显示器作为显示模块，选择了DS18B20作为温度补偿电路的温度传感器模块，以及蜂鸣器作为报警模块。
第3章 系统硬件设计
3.1 主控制模块设计
采用一块STC89C52单片机作为主控制模块，STC89C52是STC公司生产的一种低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系统可编程Flash存储器。STC89C52使用经典的MCS-51内核，但做了很多的改进使得芯片具有传统51单片机不具备的功能。在单芯片上，拥有灵巧的8 位CPU 和在系统可编程Flash，使得STC89C52为众多嵌入式控制应用系统提供高灵活、超有效的解决方案。
图3-1 引脚结构示意图
图为STC89C52单片机各引脚结构 各引脚功能：
P0端口（P0.0～P0.7，39～32引脚）：P0口是一个漏极开路的8位双向I/O口。作为输出端口，每个引脚能驱动8个TTL负载，对端口P0写入“1”时，可以作为高阻抗输入。在访问外部程序和数据存储器时，P0口也可以提供低8位地址和8位数据的复用总线。此时，P0口内部上拉电阻有效。在Flash ROM编程时，P0端口接收指令字节；而在校验程序时，则输出指令字节。验证时，要求外接上拉电阻。
P1端口（P1.0～P1.7，1～8引脚）：P1口是一个带内部上拉电阻的8位双向I/O口。P1的输出缓冲器可驱动（吸收或者输出电流方式）4个TTL输入。