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超聲波由于其指向性強、能量消耗緩慢、傳播距離較遠等優點，而經常用于距離的測量，如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實現。超聲波測距主要應用于倒車雷達、建筑施工工地以及一些工業現場，例如液位、井深、管道長度等場合。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達到工業實用的要求，因此在測控系統的研制上得到了廣泛應用。本文介紹一種以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和軟件設計方法。
超聲測距從原理上可分為共振式、脈沖反射式兩種。由于共振法的應用要求復雜，在這里使用脈沖反射式。超聲波測距原理是通過超聲波發射器向某一方向發射超聲波，在發射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即反射來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為c，而根據計時器記錄的測出發射和接收回波的時間差t，就可以計算出發射點距障礙物的距離S，即：S＝ct / 2。這就是所謂的時間差測距法。
由于超聲波也是一種聲波，其聲速c與溫度有關，附表列出了幾種不同溫度下的聲速。在使用時，如果溫度變化不大，則可認為聲速是基本不變的。如果測距精度要求很高，則應通過溫度補償的方法加以校正。
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