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超聲波指向性強，能量消耗緩慢，在介質中傳播的距離比較遠，因此超聲波常用于障礙物的距離測量。由于超聲波可以做到無接觸檢測距離，這一特性在人體獲其他物體高度的測量上會非常方便。本設計采用以AT89C51為核心的低成本、高精度、數字顯示超聲波測距的硬件電路和軟件設計方法。整個電路采用模塊化設計，由主程序、中斷程序、HC-RS04超聲波傳感器的發射接受程序、顯示子程序等模塊組成。最終通過電路來實現測距功能，當距離小于設定值或距離超過程序設定最遠距離值啟動報警機制。
按模塊劃分可分為數據采集、按鍵控制、數碼管顯示、發光二極管和蜂鳴器報警四個子模塊。電路結構劃分可以劃分為：超聲波傳感器、蜂鳴器、單片機控制電路。本次設計的核心是單片機控制模塊，所以此設計是單片機應用系統 的一種應用。系統采用STC89C51RD+單片機作為核心控制單元，當測量距離小于設定距離時，主控芯片將測量的距離與設定值進行比較處理，然后控制蜂鳴器報警。
系統總體的設計框圖如圖所示：
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