张安东

（铜陵职业技术学院，安徽 铜陵 244000）

频率超过20Hz的声波被称为超声波，常见的超声波频率为几十千赫到几十兆赫[1]。由于超声波具有较强的穿透力和能量集中的优点，常用超声波进行非接触测量。对于某些具有危险性或运动复杂性等场合，比如危险环境测距、汽车倒车雷达等场合[2]，采用超声波进行非接触测距显得非常有必要。由于超声波的波速受到温湿度的影响，所以直接使用未经过任何补偿的波速进行计算距离会产生测量误差，对于测量精度要求较高的场合这种测试系统并不合适。针对波速随温湿度变化的情形，文献[3-5]等提出了对超声波进行温度补偿。文献[6]根据文献[7]的结论提出了具有温度和湿度补偿的超声波检测系统，但是文献[6]采用51系列单片机作为控制核心。由于STM32单片机的强大功能和高性价比得到各行业广泛应用，有替代51系列单片机的趋势，所以本文使用STM32单片机作为控制核心，使用TFT液晶屏作为显示设备设计了一个具有温湿度补偿的超声波测距系统。该系统经过测试达到了设计要求。

1 超声波测距原理与温湿度补偿

超声波应用有三种基本类型，分别是透射型、分离式反射型及一体式反射型。分离式反射型一般用于测距[1]，其原理是发射端发射超声波，当超声波在空气中传播遇到被测物时被反射回来，反射回来的超声波被接收端检测到。假设超声波从发射到接收到所用时间为t，超声波在空气中的传播速度为v，则所测距离s=vt/2。……