超声波具有指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传达的间隔较远等长处，因此超声波常常用于间隔的丈量，如物位丈量仪和测距仪等都可以经过超声波来完成。使用超声波检测比较快速、便利、核算简略、易于实时操控，并在丈量精度方面能到达工业有用的要求，性价比较高。因此在液位、井深、管道长度的丈量、移动机器人定位和避障等范畴得到了广泛应用。
本规划以脉冲回波法的超声波测距原理为依据，AT89S52单片机作为操控中心，结合超声波发送和接纳模块HY—SRF05，实时LCD显现。体系选用DS18B20温度传感器，把温度值的改变补偿到超声波的波速中，然后进步超声波测距仪的精度，下降温度对测距成果的影响。
1 超声波测距原理
超声波测距的原理是经过超声波发射设备宣布超声波，依据接纳器接到超声波时的时刻差就可判别出间隔，这与雷达测距原理类似。超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的一起开端计时，超声波在空气中传达，途中碰到障碍物则当即回来，超声波接纳器收到反射波则中止计时。
依据计时器记载的时刻t，就可以核算出发射点距障碍物的间隔
d=s/2=(V×t)/2 (1)
V=331.4+0.61T (2)
其间，s是超声波往复经过的旅程;V为超声波介质中传达速度;T为实践温度。所以超声波传达速度和温度密切相关，由此可见温度关于超声波测距体系的影响是不行疏忽的。
2 体系硬件规划
该体系由5部分组成，以AT89S52单片机作为操控中心，温度传感器DS18B20用于温度的收集，LCD用于显现实时温度和障碍物的间隔，超声波传感器HC-SRF05用于超声波的发送和接纳。体系全体结构框图如图2所示。
2.1 超声波传感器
超声波传感器HC-SRF05集超声波的发送和接纳功用于一体，可提供2～450 cm的非触摸式间隔感测功用。图3是HC—SRF05的实物图，图4是超声波模块电路图。1脚为5 V电源端;2脚为触发操控的信号输入端，与单片机的P3.7口相连;3脚为回响信号输出，与单片机P3.2口相连;4脚接地;5脚为开关量输出。
P3.7口向触发引脚发送≥10μs的脉冲触发信号，该模块内部将宣布8个40 kHz周期电平并检测回波，一旦检测到有回波信号，则3脚输出回响信号，所测的间隔与回响信号的脉冲宽度成正比，由此可经过发射信号到收到回响信号的时刻间隔核算得到间隔。超声波时序图如图5所示。
2.2 温度传感器DS18B20
因为声响的速度在不同的温度下有所不同，因此为进步精度，应经过温度补偿对超声波的传达速度进行校对。体系选用DS18B20传感器丈量温度，DS18B20温度传感器具有不受外界搅扰、精度高、测温规模宽等长处。检测电路如图6所示，单片机P3.7口接DS18B20数据总线，操控DS18B20进行温度转化和传输数据，数据总线接10 kΩ的上拉电阻，作用是使总线操控器在温度转化期间无需一向坚持高电平。
2.3 LCD显现模块
LCD1602具有超薄、功耗低、体积小等长处，被广泛用于低功耗电子产品和智能仪表中。LCD显现电路如图7所示，3脚VL为对比度调整端，使用时经过接一个10 kΩ的电阻来调理。4脚RS为寄存器挑选信号线，H为数据挑选，L为指令挑选，接单片机的P1.0口。5脚RW为读写信号线，接单片机的P1.1口。6脚E为使能端，当E由高电平跳变为低电平时执行命令，接单片机的P1.2口，8位数据线D0～D7，接单片机的P0口。
3 体系软件规划
3.1 主程序规划
体系软件选用模块化规划，体系初始化部分包含引脚的界说、中止和定时器的设置等，从而调用温度检测子程序，依据温度值对超声波速度进行校准，终究依据回波信号核算间隔并显现，主程序流程如图8所示。
3.2 超声波测距子程序
超声波发送子程序选用定时器T0中止的方法由单片机P3.7引脚发送触发脉冲，由单片机P3.2引脚使用定时器T1来对回波信号进行检测计时，初始化T1后检测等候回波信号的到来，当信号由低变高后定时器T1开端计时，直到信号由高到低计时完毕，依据温度校准后的超声波速度核算障碍物的间隔，超声波测距流程如图9所示。
4 实验成果
硬件电路如图10所示，经过实验收集的数据如表1所示。由表1数据可看出，当丈量规模在30～150 mm之间时，差错相对较小，此规模之外差错较大。
5 完毕语
本体系经过引进DS18B20，使超声波测距体系的丈量精度有了较大的进步。该体系具有结构简略、带温度补偿、实时LCD显现和报警等长处，并有必定的有用价值。
