基于AT89S52单片机的超声波测距系统设计

唐万伟，张银蒲，申彦春

（唐山学院 信息工程系，河北 唐山063000）

由于超声波具有指向性强，在传输中能量消耗低，传播的距离较远等优点而被经常用于工业控制、建筑测量、汽车倒车系统等领域。[1]传统的超声波测距仪忽略了空气的温度对声速的影响而降低了测量精度。传统的超声波测距系统多采用AT89C系列单片机做为主控制器，本文设计的超声波测距仪是基于AT89S52单片机的。相比于AT89C系列单片机，AT89S系列单片机具有更高的烧写次数和工作频率，新增了断电标志、可编程监视器、中断恢复等，此外，AT89S系列单片机内部还含有ISP可反复擦写的Flash只读程序存储器，支持ISP在线编程。设计中还考虑到外界温度对声速的影响，对声速进行了修正。

1 超声波测距仪的原理

超声波测距仪是利用超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。根据计时器记录的超声波传播时间，以及超声波在相应介质中的传播速度就可以计算出发射点距障碍物的距离S＝C＊t／2，其中C为超声波在空气中的传播速度，t为声波往返所用的时间。

超声波的传播主要受空气密度的影响，空气的密度越高其速度就越快，而空气的密度又与温度有着密切的关系。空气中的声波传播速度可近似地表示为C＝331．4＋0．607＊T，其中T是空气介质的温度。[2]超声波的传播速度式中：C＝331．4m／s为零度时的声波速度；T为实际温度（℃）。……