超聲波測(cè)距儀畢業(yè)論文

1、<p><b>　　超聲波測(cè)距儀</b></p><p>　　摘 要 傳統(tǒng)的超聲波測(cè)距采用的主要原理是通過比較發(fā)射超聲波與接收到的超聲波時(shí)差，從而根據(jù)距離與時(shí)間的關(guān)系，得到測(cè)量距離。而本設(shè)計(jì)利用超聲波傳輸中距離與時(shí)間的關(guān)系，采用AT89C51單片機(jī)進(jìn)行控制及數(shù)據(jù)處理，設(shè)計(jì)出了能精確測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間距離的超聲波測(cè)距儀。</p><p>　　關(guān)鍵詞 超聲波 測(cè)

2、距 AT89S51 處理</p><p>　　Abstract：Traditional ultrasonic distance measurement principle is used primarily by comparing the launch of ultrasound and receiving ultrasound to the time difference and, consequent

3、ly, the relationship between distance and time, are measured distances. The design and the use of ultrasound transmission distance and the time constraint, using AT89C51 microcontroller for control and data processing, d

4、esign that can accurately measure the distance between two points of the ultrasonic range finder.</p><p>　　Kevwords U1trasoniC Wave Ranging AT89S51 74LS04 CX20106A</p><p><b>　　引言<

5、/b></p><p>　　我們?nèi)祟愔钡降谝淮问澜绱髴?zhàn)才學(xué)會(huì)利用超聲波，這就是利用“聲吶”的原理來探測(cè)水中目標(biāo)及其狀態(tài)，如潛艇的位置等。產(chǎn)生超聲波的裝置有機(jī)械型超聲發(fā)生器、利用電磁感應(yīng)和電磁作用原理制成的電動(dòng)超聲發(fā)生器，以及利用壓電晶體的電致伸縮效應(yīng)和鐵磁物質(zhì)的磁致伸縮效應(yīng)制成的電聲換能器等。</p><p>　　超聲波具有如下特性： </p><p>　　1

6、． 超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質(zhì)中有效傳播。 </p><p>　　2． 超聲波可傳遞很強(qiáng)的能量。 </p><p>　　3． 超聲波會(huì)產(chǎn)生反射、干涉、疊加和共振現(xiàn)象。 </p><p>　　4． 超聲波在液體介質(zhì)中傳播時(shí)，可在界面上產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和空化現(xiàn)象。</p><p>　　本設(shè)計(jì)的超聲波測(cè)距儀，利用超聲波的特性可以對(duì)不同距

7、離進(jìn)行測(cè)試，并可以進(jìn)行詳盡的誤差分析。根據(jù)超聲波傳輸中距離與時(shí)間的關(guān)系，采用AT89C51單片機(jī)進(jìn)行控制及數(shù)據(jù)處理，設(shè)計(jì)出了能精確測(cè)量?jī)牲c(diǎn)間距離的超聲波測(cè)距儀。</p><p>　　第一章 方案選擇與總體設(shè)計(jì)</p><p>　　1.1 基于單片機(jī)AT89S51的超聲波測(cè)距儀</p><p><b>　　圖 1—1設(shè)計(jì)框圖</b></p

8、><p>　　方案一：如上圖所示單片機(jī)AT89C51發(fā)出超聲波測(cè)距是通過不斷檢測(cè)超聲波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波，從而測(cè)出發(fā)射和回收的時(shí)間差tr，然后求出距離S=Ct/2，式中的c 為超聲波波速。</p><p>　　超聲波接收器將接收到的反射超聲波送到放大器進(jìn)行放大，然后用鎖相環(huán)電路進(jìn)行檢波。經(jīng)處理后輸出低電平，送到AT89S51引腳。AT89S51通過外部引腳P2.0輸出脈沖寬度為25/

9、us，載波為40KHZ超聲波脈沖串，加到射隨器的基極，經(jīng)功率放大推動(dòng)超聲波發(fā)射器發(fā)射出去。</p><p>　　限制該系統(tǒng)的最大可測(cè)距離存在四個(gè)因素：超聲波的幅度、反射的質(zhì)地、反射和入射聲波之間的夾角以及接收換能器的靈敏度。接收換能器對(duì)聲波脈沖的直接接受能力將決定最小的可測(cè)距離。</p><p>　　為了增加所測(cè)量的覆蓋范圍、減小測(cè)量誤差，可采用多個(gè)超聲波換能器分別作為多路超聲波發(fā)射/接收

10、的設(shè)計(jì)方法。由于超聲波屬于聲波范圍，其波速c與溫度有關(guān)，表1列出了幾種不同溫度下的波速。</p><p>　　表 1—1 波速與溫度關(guān)系表</p><p>　　在測(cè)距時(shí)由于溫度變化，可通過溫度傳感器自動(dòng)探測(cè)環(huán)境溫度、確定計(jì)算距離時(shí)的波速c，較精確地得出該環(huán)境下的超聲波經(jīng)過的路程，提高測(cè)量精確度。波速確定后，只要測(cè)得超聲波往返的時(shí)間t，即可求得距離。</p><p>

11、;　　1.2 利用分立模塊的超聲波測(cè)距儀</p><p>　　圖1-2 超聲波測(cè)距模塊組硬件框圖</p><p>　　方案二：如上圖所示整個(gè)系統(tǒng)包括超聲波測(cè)距模組、LED數(shù)碼顯示模組、驅(qū)動(dòng)模組、控制模組及電源等五個(gè)部分。</p><p>　　超聲波測(cè)距模塊主要由發(fā)射部分和接收部分組成，超聲波的發(fā)射受主控制器控制；超聲波換能器諧振在40KHz的頻率，模塊上帶有40K

12、Hz方波產(chǎn)生電路。</p><p>　　顯示模塊是一個(gè)8位段數(shù)碼顯示的LCD；測(cè)量結(jié)果的顯示用到三位數(shù)字段碼，格式為X點(diǎn)XX米，同時(shí)還用兩位數(shù)字段碼顯示數(shù)據(jù)的個(gè)數(shù)。</p><p>　　電源采用9V的DC電源輸入，經(jīng)穩(wěn)壓管后得出5V以及3.3V的電源供電系統(tǒng)各部分電路使用。</p><p><b>　　1.3 方案的選擇</b></p&g

13、t;<p>　　基于上述兩種方案的比較，方案二所測(cè)的精密度比方案一高，但測(cè)量盲區(qū)較長(zhǎng)，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且穩(wěn)定性不高。而方案一比方案二測(cè)到的距離遠(yuǎn)，電路比較簡(jiǎn)單，但能實(shí)現(xiàn)相同功能，也能實(shí)現(xiàn)雙向測(cè)距，在顯示效果方面也比方案二更好，而且功耗也低，同時(shí)還有報(bào)警功能。精簡(jiǎn)指令使其執(zhí)行效率大為提高，徹底的保密性。在有限的情況之下，方案一比方案二更加容易實(shí)現(xiàn)，所需要的元器件比較常用，花費(fèi)也比較少。</p><p>　　綜

14、合上述比較，我們決定選用方案一為我們的設(shè)計(jì)方案。</p><p>　　第二章 系統(tǒng)整體電路</p><p>　　2.1 超聲波測(cè)距儀的電路原理圖</p><p>　　圖 2—1 超聲波測(cè)距儀的電路原理圖</p><p>　　整個(gè)系統(tǒng)硬件電路包括電源電路、放大電路、單片機(jī)主板電路、發(fā)射電路、接收電路、顯示電路、報(bào)警電路等部分。</p&g

15、t;<p>　　2.2 超聲波測(cè)距儀的檢測(cè)接收電路</p><p>　　圖2—2 超聲波檢測(cè)接收電路</p><p>　　集成電路CX20106A是一款紅外線檢波接收的專用芯片，常用于電視機(jī)紅外遙控接收器?？紤]到紅外遙控常用的載波頻率38 kHz與測(cè)距的超聲波頻率40 kHz較為接近，可以利用它制作超聲波檢測(cè)接收電路。實(shí)驗(yàn)證明用CX20106A接收超聲波(無信號(hào)時(shí)輸出高電平)

16、，具有很好的靈敏度和較強(qiáng)的抗干擾能力。當(dāng) CX20106A 接收到40KHz的信號(hào)時(shí)，會(huì)在第7腳產(chǎn)生一個(gè)低電平下降脈沖，這個(gè)信號(hào)可以接到單片機(jī)的外部中斷引腳作為中斷信號(hào)輸入。RP2用來調(diào)節(jié)CX2016A的阻尼，用來控制發(fā)射頻率。</p><p>　　CX20106A的引腳注釋：</p><p>　　l腳：超聲波信號(hào)輸入端，該腳的輸入阻抗約為40kΩ。</p><p>

17、;　　2腳：該腳與GND之間連接RC串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，它們是負(fù)反饋串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)組成部分，改變它們的數(shù)值能改變前置放大器的增益和頻率特性。增大電阻R或減小C，將使負(fù)反饋量增大，放大倍數(shù)下降，反之則放大倍數(shù)增大。但C的改變會(huì)影響到頻率特性，一般在實(shí)際使用中不必改動(dòng)，推薦選用參數(shù)為R=4.7Ω，C=3.3μF。</p><p>　　3腳：該腳與GND之間連接檢波電容，電容量大為平均值檢波，瞬間相應(yīng)靈敏度低；若容量小，則為峰值

18、檢波，瞬間相應(yīng)靈敏度高，但檢波輸出的脈沖寬度變動(dòng)大，易造成誤動(dòng)作，推薦參數(shù)為3.3μF。</p><p><b>　　4腳：接地端。</b></p><p>　　5腳：該腳與電源端VCC接入一個(gè)電阻，用以設(shè)置帶通濾波器的中心頻率f0，阻值越大，中心頻率越低。例如，取R=200kΩ時(shí)，fn≈42kHz，若取R=220kΩ，則中心頻率f0≈38kHz。</p>

19、<p>　　6腳： 該腳與GND之間接入一個(gè)積分電容，標(biāo)準(zhǔn)值為330pF，如果該電容取得太大，會(huì)使探測(cè)距離變短。</p><p>　　7腳：遙控命令輸出端，它是集電極開路的輸出方式，因此該引腳必須接上一個(gè)上拉電阻到電源端，該電阻推薦阻值為22kΩ，沒有接收信號(hào)時(shí)該端輸出為高電平，有信號(hào)時(shí)則會(huì)下降。</p><p>　　8腳： 電源正極，4.5V～5V。</p>

20、<p>　　2.3 超聲波顯示電路和報(bào)警電路</p><p>　　圖2-3 超聲波顯示電腦和報(bào)警電路</p><p>　　本設(shè)計(jì)采用ats8051 的SPI 從而驅(qū)動(dòng)595控制lcd1602. 其中LCDCS為595的片選信號(hào)。把片選信號(hào) 定義為P3.1 . </p><p>　　聲光報(bào)警電路的設(shè)計(jì)中均采用簡(jiǎn)單的三極管放大電路、蜂鳴器和發(fā)光二極管。9012

21、為PNP三極管，用來驅(qū)動(dòng)蜂鳴器，控制腳為低電平時(shí)，蜂鳴器發(fā)聲。9013為NPN三極管，用來驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管，當(dāng)控制腳為高電平平時(shí)，可以驅(qū)動(dòng)相應(yīng)發(fā)光二極管發(fā)光。系統(tǒng)設(shè)置三個(gè)發(fā)光二極管D1、D2、D3，其中D2發(fā)光表示電路正常接收到超聲波回波信號(hào)，系統(tǒng)工作正常。D1、D3則分別表示所測(cè)目標(biāo)物太遠(yuǎn)或太近，超出系統(tǒng)的測(cè)距范圍。</p><p>　　VT1為控制管，在為警戒狀態(tài)時(shí)，由于控制引線將A，B兩端連線（視為短路），所

22、以VT1管處于截止?fàn)顟B(tài)?？煽毓鑆S1控制極無觸發(fā)電壓，故不導(dǎo)通。VK點(diǎn)電位器為零，或門輸出端VD點(diǎn)電位亦為零，報(bào)警區(qū)域顯示不發(fā)光。同時(shí)電子開關(guān)VT6亦截止，報(bào)警發(fā)聲部分無電而不工作。</p><p>　　2.4 超聲波測(cè)距儀發(fā)射電路</p><p>　　圖 2—4 超聲波發(fā)射電路原理圖</p><p>　　超聲波測(cè)距的原理一般采用渡越時(shí)間法TOF。首先測(cè)出超聲波從

23、發(fā)射到遇到障礙物返回所經(jīng)歷的時(shí)間，再乘以超聲波的速度就得到二倍的聲源與障礙物之間的距離。輸出端采用兩個(gè)反向器并聯(lián)，用以提高驅(qū)動(dòng)能力。2個(gè)電阻R7、Rp1一方面可以提高反向器CD4011輸出高電平的驅(qū)動(dòng)能力，另一方面可以增加超聲波換能器的阻尼效果，縮短其自由振蕩時(shí)間。超聲波測(cè)距儀的發(fā)射電路主要由反相器CD4011和超聲波發(fā)射換能器T構(gòu)成，單片機(jī)P1.0端口輸出的40kHz的方波信號(hào)一路經(jīng)一級(jí)反向器后送到超聲波換能器的一個(gè)電極，另一路經(jīng)兩級(jí)

24、反向器后送到超聲波換能器的另一個(gè)電極，用這種推換形式將方波信號(hào)加到超聲波換能器的兩端，可以提高超聲波的發(fā)射強(qiáng)度。</p><p>　　第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)</p><p><b>　　3.1主程序流程圖</b></p><p>　　圖 3—1 主程序流程圖</p><p>　　首先先接上電源，再按復(fù)位，開始運(yùn)行主程序。

25、初始化定時(shí)器，產(chǎn)生40KHz的方波，啟動(dòng)發(fā)射超聲波，開始計(jì)時(shí)，等待超聲波反射回來，接收超聲波，請(qǐng)求中斷，保存數(shù)據(jù)，開始計(jì)數(shù)，得出數(shù)值用LCD顯示，超出測(cè)量范圍蜂鳴器響起。3.2 40kHz 脈沖的產(chǎn)生</p><p>　　在整個(gè)測(cè)距系統(tǒng)中，超聲波傳感器采用UCM40的壓電陶瓷傳感器，它的工作電壓是40kHz的脈沖信號(hào)，這由單片機(jī)執(zhí)行下面程序來產(chǎn)生，然后傳到發(fā)射電路，發(fā)射超聲波，開始記時(shí)。程序如下：</p&

26、gt;<p>　　puzel： mov 14h, #12h；超聲波發(fā)射持續(xù)200ms </p><p>　　here： cpl p1.0 ；輸出40kHz方波 </p><p><b>　　nop ； </b></p><p><b>　　nop ； </b></p><p><

27、b>　　nop ； </b></p><p>　　djnz 14h，here； </p><p><b>　　ret</b></p><p>　　前方測(cè)距電路的輸入端接單片機(jī)P1.0端口，單片機(jī)執(zhí)行上面的程序后，在P1.0 端口輸出一個(gè)40kHz的脈沖信號(hào)，經(jīng)過三極管T放大，驅(qū)動(dòng)超聲波發(fā)射頭UCM40T，發(fā)出40kHz的脈沖超

28、聲波，且持續(xù)發(fā)射200ms。右側(cè)和左側(cè)測(cè)距電路的輸入端分別接P1.1和P1.2端口，工作原理與前方測(cè)距電路相同。</p><p>　　3.3 超聲波的接收與處理</p><p>　　接收超聲波使用超聲波接收器，它將接收到的聲波轉(zhuǎn)化為電壓信號(hào)提供給電路進(jìn)行放大、濾波與整形以后，得到與原發(fā)送脈沖相同的信號(hào)，提供給計(jì)數(shù)器部分電路。</p><p>　　電路的接收頭采用與發(fā)

29、射頭配對(duì)的UCM40R，將超聲波調(diào)制脈沖變?yōu)榻蛔冸妷盒盘?hào)，經(jīng)運(yùn)算放大器放大后加至CX20106A。CX20106A是帶有鎖定環(huán)的音頻譯碼集成塊，內(nèi)部的壓控振蕩器的中心頻率f0=1/1.1R8C3，電容決定其鎖定帶寬。調(diào)節(jié)RP2在發(fā)射的載頻上，則LM567輸入信號(hào)大于25mV，輸出端8腳由高電平躍變?yōu)榈碗娖?，作為中斷?qǐng)求信號(hào)，送至單片機(jī)處理。</p><p>　　3.4 計(jì)算超聲波傳播時(shí)間</p>&

30、lt;p>　　當(dāng)發(fā)射電路啟動(dòng)時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部得定時(shí)器也同時(shí)啟動(dòng)，產(chǎn)生一個(gè)40KHz的方波，利用單片機(jī)的記時(shí)功能對(duì)超聲波從發(fā)射到接收所需的時(shí)間進(jìn)行記錄，計(jì)時(shí)開始，等待超聲波發(fā)射。當(dāng)收到超聲波反射波時(shí)，接收電路輸出端產(chǎn)生一個(gè)負(fù)跳變，在INT0或INT1端產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求信號(hào)，單片機(jī)響應(yīng)外部中斷請(qǐng)求，執(zhí)行外部中斷服務(wù)子程序，讀取相應(yīng)的時(shí)間差，再計(jì)算距離，把計(jì)數(shù)出的時(shí)間用LCD顯示出來，時(shí)間計(jì)算的部分源程序如下：</p>&l

31、t;p>　　RECEIVE0：PUSH PSW</p><p><b>　　PUSH ACC </b></p><p>　　CLR EX0 ；關(guān)外部中斷0</p><p>　　MOV R7, TH0 ；讀取時(shí)間值</p><p>　　MOV R6, TL0</p><p><b>

32、　　CLR C </b></p><p>　　MOV A, R6 </p><p>　　SUBB A, #0BBH；計(jì)算時(shí)間差</p><p>　　MOV 31H, A ；存儲(chǔ)結(jié)果</p><p><b>　　MOV A, R7</b></p><p>　　SUBB A, #3CH &

33、lt;/p><p>　　MOV 30H, A </p><p>　　SETB EX0 ；開外部中斷0</p><p><b>　　POP ACC </b></p><p><b>　　POP PSW </b></p><p><b>　　RETI </b>&

34、lt;/p><p>　　第四章 系統(tǒng)硬件說明</p><p>　　4.1 AT89S51單片機(jī)</p><p>　　圖 4—1 AT89S51邏輯圖</p><p>　　AT89S51是一個(gè)低功耗，高性能CMOS 8位單片機(jī)，片內(nèi)含4k Bytes ISP(In-system programmable)的可反復(fù)擦寫1000次的Flash只讀程

35、序存儲(chǔ)器，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)制造，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS-51指令系統(tǒng)及80C51引腳結(jié)構(gòu)，芯片內(nèi)集成了通用8位中央處理器和ISP Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大的微型計(jì)算機(jī)的AT89S51可為許多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高性價(jià)比的解決方案。</p><p>　　AT89S51具有如下特點(diǎn)：40個(gè)引腳，4k Bytes Flash片內(nèi)程序存儲(chǔ)器，128 bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），

36、32個(gè)外部雙向輸入/輸出（I/O）口，5個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)2層中斷嵌套中斷，2個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,2個(gè)全雙工串行通信口，看門狗（WDT）電路，片內(nèi)時(shí)鐘振蕩器。 </p><p>　　此外，AT89S51設(shè)計(jì)和配置了振蕩頻率可為0Hz并可通過軟件設(shè)置省電模式?？臻e模式下，CPU暫停工作，而RAM定時(shí)計(jì)數(shù)器，串行口，外中斷系統(tǒng)可繼續(xù)工作，掉電模式凍結(jié)振蕩器而保存RAM的數(shù)據(jù)，停止芯片其它功能直至外中斷激活或硬件復(fù)位。

37、同時(shí)該芯片還具有PDIP、TQFP和PLCC等三種封裝形式，以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。</p><p><b>　　主要特性：</b></p><p>　　? 8031 CPU與MCS-51 兼容</p><p>　　? 4K字節(jié)可編程FLASH存儲(chǔ)器(壽命：1000寫/擦循環(huán))</p><p>　　? 全靜態(tài)工作：0Hz-

38、24KHz</p><p>　　? 三級(jí)程序存儲(chǔ)器保密鎖定</p><p>　　? 128*8位內(nèi)部RAM</p><p>　　? 32條可編程I/O線</p><p>　　? 兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器</p><p><b>　　? 6個(gè)中斷源</b></p><p>&

39、lt;b>　　? 可編程串行通道</b></p><p>　　? 低功耗的閑置和掉電模式</p><p>　　? 片內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路</p><p><b>　　管腳說明：</b></p><p><b>　　VCC：供電電壓。</b></p><p>&

40、lt;b>　　GND：接地。</b></p><p>　　P0口：P0口為一個(gè)8位漏級(jí)開路雙向I/O口，每腳可吸收8TTL門電流。當(dāng)P1口的管腳第一次寫1時(shí)，被定義為高阻輸入。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。在FIASH編程時(shí)，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時(shí)，P0輸出原碼，此時(shí)P0外部必須被拉高。</p><p>　　P1

41、口：P1口是一個(gè)內(nèi)部提供上拉電阻的8位雙向I/O口，P1口緩沖器能接收輸出4TTL門電流。P1口管腳寫入1后，被內(nèi)部上拉為高，可用作輸入，P1口被外部下拉為低電平時(shí)，將輸出電流，這是由于內(nèi)部上拉的緣故。在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口作為第八位地址接收。</p><p>　　P2口：P2口為一個(gè)內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2口緩沖器可接收，輸出4個(gè)TTL門電流，當(dāng)P2口被寫“1”時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高

42、，且作為輸入。并因此作為輸入時(shí)，P2口的管腳被外部拉低，將輸出電流。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。在給出地址“1”時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)，P2口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。P2口在FLASH編程和校驗(yàn)時(shí)接收高八位地址信號(hào)和控制信號(hào)。</p><p>　　P3口：P3口管腳是8個(gè)帶內(nèi)部上拉電阻的雙

43、向I/O口，可接收輸出4個(gè)TTL門電流。當(dāng)P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。作為輸入，由于外部下拉為低電平，P3口將輸出電流（ILL）這是由于上拉的緣故。</p><p>　　P3.0 RXD（串行輸入口）</p><p>　　P3.1 TXD（串行輸出口）</p><p>　　P3.2 /INT0（外部中斷0）</p><

44、p>　　P3.3 /INT1（外部中斷1）</p><p>　　P3.4 T0（記時(shí)器0外部輸入）</p><p>　　P3.5 T1（記時(shí)器1外部輸入）</p><p>　　P3.6 /WR（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通）</p><p>　　P3.7 /RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）</p><p>　　P3口同時(shí)為閃

45、爍編程和編程校驗(yàn)接收一些控制信號(hào)。</p><p>　　I/O口作為輸入口時(shí)有兩種工作方式即所謂的讀端口與讀引腳讀端口時(shí)實(shí)際上并不從外部讀入數(shù)據(jù)而是把端口鎖存器的內(nèi)容讀入到內(nèi)部總線經(jīng)過某種運(yùn)算或變換后再寫回到端口鎖存器只有讀端口時(shí)才真正地把外部的數(shù)據(jù)讀入到內(nèi)部總線上面圖中的兩個(gè)三角形表示的就是輸入緩沖器CPU將根據(jù)不同的指令分別發(fā)出讀端口或讀引腳信號(hào)以完成不同的操作這是由硬件自動(dòng)完成的不需要我們操心1然后再實(shí)行讀

46、引腳操作否則就可能讀入出錯(cuò)為什么看上面的圖如果不對(duì)端口置1端口鎖存器原來的狀態(tài)有可能為0Q端為0Q^為1加到場(chǎng)效應(yīng)管柵極的信號(hào)為1該場(chǎng)效應(yīng)管就導(dǎo)通對(duì)地呈現(xiàn)低阻抗,此時(shí)即使引腳上輸入的信號(hào)為1也會(huì)因端口的低阻抗而使信號(hào)變低使得外加的1信號(hào)讀入后不一定是1若先執(zhí)行置1操作則可以使場(chǎng)效應(yīng)管截止引腳信號(hào)直接加到三態(tài)緩沖器中實(shí)現(xiàn)正確的讀入由于在輸入操作時(shí)還必須附加一個(gè)準(zhǔn)備動(dòng)作所以這類I/O口被稱為準(zhǔn)雙向口89C51的P0/P1/P2/P3口作為輸

47、入時(shí)都是準(zhǔn)雙向口接下來讓我們?cè)倏戳硪粋€(gè)問題從圖中可以看出這四個(gè)端口還有一個(gè)差別除了P1口外P0P2P3口都還有其他的功能 </p><p>　　RST：復(fù)位輸入。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持RST腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。</p><p>　　ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲(chǔ)器時(shí)，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FLASH編程期間，此引腳用于輸入編程脈沖。在平時(shí)，ALE端以

48、不變的頻率周期輸出正脈沖信號(hào)，此頻率為振蕩器頻率的1/6。因此它可用作對(duì)外部輸出的脈沖或用于定時(shí)目的。然而要注意的是：每當(dāng)用作外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，將跳過一個(gè)ALE脈沖。如想禁止ALE的輸出可在SFR8EH地址上置0。此時(shí)， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。另外，該引腳被略微拉高。如果微處理器在外部執(zhí)行狀態(tài)ALE禁止，置位無效。</p><p>　　/PSEN：外部程序存儲(chǔ)器的選通信號(hào)。在由外

49、部程序存儲(chǔ)器取指期間，每個(gè)機(jī)器周期兩次/PSEN有效。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，這兩次有效的/PSEN信號(hào)將不出現(xiàn)。</p><p>　　/EA/VPP：當(dāng)/EA保持低電平時(shí)，則在此期間外部程序存儲(chǔ)器（0000H-FFFFH），不管是否有內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。注意加密方式1時(shí)，/EA將內(nèi)部鎖定為RESET；當(dāng)/EA端保持高電平時(shí)，此間內(nèi)部程序存儲(chǔ)器。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）。<

50、;/p><p>　　XTAL1：反向振蕩放大器的輸入及內(nèi)部時(shí)鐘工作電路的輸入。</p><p>　　XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。</p><p>　　4.2 CD4011芯片</p><p>　　圖 4—2 CD4011引腳圖</p><p>　　CD4011是四-2輸入與非門集成電路。四-2輸入與非門。對(duì)任一門，只

51、有在兩個(gè)輸入同時(shí)為“1”時(shí)，才有輸出并為“0”。兩個(gè)輸入都為或有一個(gè)為“0”時(shí)，無輸出并保持為“1”。</p><p>　　感應(yīng)器為邏輯電路的輸入端呈現(xiàn)高輸入阻抗特性，門電路本身對(duì)于超過閾值的輸入信號(hào)具有類似極大放大倍數(shù)的限幅放大器。</p><p>　　輸入端在懸空狀態(tài)下很容易接收附近的電磁干擾，這個(gè)干擾被放大并造成輸出端無規(guī)律地翻轉(zhuǎn)。</p><p><b

52、>　　4.3 晶振</b></p><p>　　晶振是電路中常用的時(shí)鐘元件,全稱是叫晶體震蕩器，在單片機(jī)系統(tǒng)里晶振的作用非常大，他結(jié)合單片機(jī)內(nèi)部的電路，產(chǎn)生單片機(jī)所必須的時(shí)鐘頻率，單片機(jī)的一切指令的執(zhí)行都是建立在這個(gè)基礎(chǔ)上的，晶振的提供的時(shí)鐘頻率越高，那單片機(jī)的運(yùn)行速度也就越快。</p><p>　　采用12MHz高精度的晶振，以獲得較穩(wěn)定的時(shí)鐘頻率，減小測(cè)量誤差。晶振是

53、用一種能把電能和機(jī)械能相互轉(zhuǎn)化的晶體在共振的狀態(tài)下工作，以提供穩(wěn)定，精確的單頻振蕩。在通常工作條件下，普通的晶振頻率絕對(duì)精度可達(dá)百萬分之五十。高級(jí)的精度更高。有些晶振還可以由外加電壓在一定范圍內(nèi)調(diào)整頻率，稱為壓控振蕩器（VCO）。 </p><p>　　晶振的作用是為系統(tǒng)提供基本的時(shí)鐘信號(hào)。通常一個(gè)系統(tǒng)共用一個(gè)晶振，便于各部分保持同步。有些通訊系統(tǒng)的基頻和射頻使用不同的晶振，而通過電子調(diào)整頻率的方法保持同步。 &

54、lt;/p><p>　　晶振通常與鎖相環(huán)電路配合使用，以提供系統(tǒng)所需的時(shí)鐘頻率。如果不同子系統(tǒng)需要不同頻率的時(shí)鐘信號(hào)，可以用與同一個(gè)晶振相連的不同鎖相環(huán)來提供。</p><p><b>　　4.4 蜂鳴器</b></p><p>　　蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。蜂鳴器在電路中用字

55、母“H”或“HA”（舊標(biāo)準(zhǔn)用“FM”、“LB”、“JD”等）表示。</p><p>　　這次我們采用的是電磁式的蜂鳴器，它主要是由振蕩器、電磁線圈、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼等組成。在接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過電磁線圈，使電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)。振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動(dòng)發(fā)聲。</p><p>　　4.5 三端穩(wěn)壓集成電路7805</p><p

56、>　　電子產(chǎn)品中常見到的三端穩(wěn)壓集成電路有正電壓輸出的78 ×× 系列和負(fù)電壓輸出的79××系列。顧名思義，三端IC是指這種穩(wěn)壓用的集成電路 只有三條 引腳輸出，分別是輸入端、 接地端 和 輸出端。它的樣子象是普通的三極管，TO- 220 的標(biāo)準(zhǔn)封裝，也有9013樣子的TO-92 封裝。 </p><p>　　用 78/79系列三端穩(wěn)壓IC 來組成穩(wěn)壓電源所需的外圍元

57、件極少，電路內(nèi)部還有過流、過熱及調(diào)整管的保護(hù)電路，使用起來可靠 、方便 ，而且價(jià)格便宜。該系列集成穩(wěn)壓IC型號(hào)中的78或79后面的數(shù)字代表該三端集成穩(wěn)壓電路的輸出電壓，如7806表示輸出電壓為正6V，7909表示輸出電壓為負(fù)9V。因?yàn)槿斯潭煞€(wěn)壓電路的使用方便，電子制作中經(jīng)常采用。 </p><p>　　注意三端集成穩(wěn)壓電路的輸入、輸出和接地端絕不能接錯(cuò)，不然容易燒壞。一般 三端集成穩(wěn)壓電路的最小輸入、輸出電

58、壓差約為2V，否則不能輸出穩(wěn)定的電壓，一般應(yīng)使電壓差保持在4-5V，即經(jīng) 變壓器變壓，二極管整流，電容器濾波后的電壓應(yīng)比穩(wěn)壓值高一些 。 </p><p>　　在 78 ** 、 79 ** 系列三端穩(wěn)壓器中最常應(yīng)用的是 TO-220 和 TO-202 兩種封裝。這兩種封裝的圖形以及引腳序號(hào)、引腳功能如圖3-3所示。 圖中的引腳號(hào)標(biāo)注方法是按照引腳電位從高到底的順序標(biāo)注的。這樣標(biāo)注便于記憶。引腳 ①為最高電位

59、，③腳為最低電位，②腳居中。從圖中可以看出，不論正壓還是負(fù)壓，②腳均為輸出端。對(duì)于 78**正壓系列，輸入是最高電位，自然是①腳，地端為最低電位，即③腳，如附圖所示。對(duì)與79**負(fù)壓系列，輸入為最低電位，自然是③腳，而地端為最高電位，即①腳，如圖4-2所示。 此外，還應(yīng)注意，散熱片總是和最低電位的第③腳相連。這樣在78**系列中，散熱片和地相連接，而在79**系列中，散熱片卻和輸入端相連接、輸出電壓差約為2V，否則不能輸出穩(wěn)定

60、的電壓，一般應(yīng)使電壓差保持在4-5V，即經(jīng) 變壓器變壓，二極管整流，電容器濾波后的電壓應(yīng)比穩(wěn)壓值高一些 。 </p><p>　　圖 4—3 7805引腳圖</p><p><b>　　4.6 超聲波探頭</b></p><p>　　其工作原理是當(dāng)施加于超聲波傳感器兩電極上40kHz的振蕩脈沖時(shí)，發(fā)射器工作腔內(nèi)發(fā)生振動(dòng)效應(yīng)，產(chǎn)生40kHz的超

61、聲振蕩機(jī)械波向空中輻射。接收傳感器回收到40kHz的超聲振蕩波時(shí)，接收器中的諧振腔（片形振子）和外部40kHz的超聲波發(fā)生共振，將超聲波轉(zhuǎn)換成電信號(hào)去控制電子電路工作，從而達(dá)到遙控的目的。</p><p>　　由于超聲波換能器（收、發(fā)）均工作于40kHz頻率，所以只要有40kHz的超聲波產(chǎn)生媃中被接收器接收。如果發(fā)射器的調(diào)制信號(hào)含有編碼功能，則接收電路的放大電路中必須有相應(yīng)的解碼器方可工作。此類遙控接收器基本應(yīng)用

62、電路類型分為三種： 1）、直射型，主要用于遙控及報(bào)警電路； 2）、分離反射型，主要用于測(cè)距、料位測(cè)量等電路； 3）、反射型，主要用于材料的探傷、測(cè)厚等電路。</p><p><b>　　4.7 元件清單</b></p><p>　　表4—1 元件清單</p><p>　　以上就是我們這次制板所需的元器件和一些制板的必須品。</p>

63、<p>　　第五章 實(shí)物制作與調(diào)試說明</p><p>　　5.1 材料的選擇</p><p>　　此次的材料選擇我們不論在尺寸還有經(jīng)濟(jì)上都盡量選擇最好的板最合適的價(jià)格。我們采用單面板來完成這次的制作，使用能使點(diǎn)了簡(jiǎn)化的元器件。</p><p>　　5.2 電路板PCB的設(shè)計(jì)</p><p>　　本設(shè)計(jì)的PCB是用Protel

64、99 se完成的制作的，正式布線前還要考慮系統(tǒng)的規(guī)格，系統(tǒng)功能區(qū)塊圖將系統(tǒng)分割成幾個(gè)PCB，決定使用封裝方法和各PCB的大小，因?yàn)榧夹g(shù)和條件有限，所以我們只能做單面板，跳線比較多，也要考慮成本和干擾的問題，制作起來有一定的難度，制作時(shí)間也比較長(zhǎng)。布置元件，這項(xiàng)工作是電路板設(shè)計(jì)中最基礎(chǔ)的工作，也是件麻煩的事。</p><p>　　5.3 印刷電路板的制作</p><p>　　繪制好PCB后需

65、要將其打印出來，然后再用熱轉(zhuǎn)印法將繪制好的PCB轉(zhuǎn)印到銅板上，再把轉(zhuǎn)印好的板子放到含有三氯化鐵的腐蝕液，腐蝕完后用清水沖洗干凈。將腐蝕好的銅板進(jìn)行鉆孔，打好孔后用細(xì)砂紙?jiān)诜筱~面擦至光亮，最后刷上助焊劑和無水酒精。按照印制板的絲印層的元件圖標(biāo)來安裝元器件，依據(jù)底層的走線方式，以免安裝元件出錯(cuò)，本電路有多處是貼片，所以焊接起來有一定的難度。為了避免出現(xiàn)插錯(cuò)元器件或者虛焊漏焊現(xiàn)象，我們又是經(jīng)過多次的仔細(xì)對(duì)照與檢查，最后終于圓滿完成了任務(wù)。&l

66、t;/p><p><b>　　5.4單片機(jī)測(cè)試</b></p><p>　　在所有元器件都焊接好后，將編譯調(diào)試通過的源程序燒錄到AT89S51集成芯片中，用電壓表測(cè)量接地引腳跟電源引腳之間的電壓，看是否是電源電壓，例如常用的5V。接下來就是檢查復(fù)位引腳電壓是否正常。分別測(cè)量按下復(fù)位按鈕和放開復(fù)位按鈕的電壓值，看是否正確。然后再檢查晶振是否起振了，一般用示波器來看晶振引腳的

67、波形，注意應(yīng)該使用示波器探頭的“X10”檔。調(diào)試系統(tǒng)時(shí)要很有耐性，靜下心來一點(diǎn)點(diǎn)的測(cè)，一定不能著急。</p><p><b>　　5.5 電路調(diào)試</b></p><p>　　硬件調(diào)試：先按照電路圖進(jìn)行檢查，看是否有問題。在檢查元件焊接是否有問題，如漏焊元器件或者元器件虛焊的現(xiàn)象，我們?cè)诤附油旰鬀]有檢查，而導(dǎo)致在第一次試調(diào)是不能實(shí)現(xiàn)功能，在再三檢查后才發(fā)現(xiàn)是有兩個(gè)鍵位

68、器的位置換轉(zhuǎn)了而導(dǎo)致無法實(shí)現(xiàn)功能。檢查完畢后就利用萬用表來進(jìn)行一些必要的基本的測(cè)量，測(cè)量元件是否有問題，測(cè)量那些連線和接點(diǎn)，看看它們的通斷狀態(tài)，是否我們?cè)O(shè)計(jì)時(shí)的要求符合。最后接上電去進(jìn)行測(cè)試。</p><p>　　軟件測(cè)試：把編寫好的程序用學(xué)習(xí)板燒寫進(jìn)AT89S51單片機(jī)內(nèi)，按復(fù)位鍵進(jìn)行調(diào)試，如有問題就再進(jìn)行檢查。反復(fù)進(jìn)行測(cè)試，改正，盡量減少誤差。</p><p>　　總體測(cè)試：我們反復(fù)進(jìn)

69、行測(cè)試，發(fā)現(xiàn)測(cè)到的距離都是14-15CM之間，按復(fù)位鍵后再測(cè)試遠(yuǎn)的地方，發(fā)現(xiàn)測(cè)試到的數(shù)據(jù)波動(dòng)性比較大，誤差很大，測(cè)到的數(shù)據(jù)有隨時(shí)變化，經(jīng)過多次的測(cè)試后，我們決定重新檢查電路。發(fā)現(xiàn)原來是AT89S51單片機(jī)的有一個(gè)引腳虛焊了，接收部分沒有起到鎖相的作用；我們?cè)侔殉暡òl(fā)射換能器R的引腳重新焊接。再檢查幾遍發(fā)現(xiàn)沒問題就再次接上電，終于測(cè)出了準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，功能實(shí)現(xiàn)。</p><p>　　5.6 超聲波測(cè)距的調(diào)試</

70、p><p>　　硬件電路制作完成并調(diào)試好后，便可將程序編譯好下載到單片機(jī)試著運(yùn)行。根據(jù)實(shí)際情況可以修改超聲波發(fā)生子程序每次發(fā)送的脈沖寬度和兩次測(cè)量的間隔時(shí)間，以適應(yīng)不同距離的測(cè)量需要。根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路參數(shù)和程序，測(cè)距儀能測(cè)的范圍約為15～150cm，測(cè)距儀最大誤差不超過3cm。系統(tǒng)調(diào)試完后應(yīng)對(duì)測(cè)量誤差和重復(fù)一致性進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)分析，不斷優(yōu)化系統(tǒng)使其達(dá)到實(shí)際使用的測(cè)量要求。誤差所涉及的范圍比較廣，這里就不做說明了。下面是

71、誤差的大概數(shù)值：</p><p>　　表 5—1 誤差數(shù)據(jù)</p><p><b>　　第六章 使用說明書</b></p><p>　　本電路是一個(gè)超聲波測(cè)距儀，接上電源后，只要按上復(fù)位鍵就可以直接測(cè)量所需要的距離，每移動(dòng)一下LCD就會(huì)出現(xiàn)測(cè)量到的數(shù)據(jù)，非常方便。本電路最大測(cè)量是1.5米，在1.5米以內(nèi)可以準(zhǔn)確的測(cè)量出距離，但會(huì)存在少量誤差

72、。</p><p>　　本次超聲波測(cè)距儀器設(shè)計(jì)，能實(shí)現(xiàn)雙向測(cè)距而且單項(xiàng)測(cè)距范圍15cm-150cm，所以雙向測(cè)距的總長(zhǎng)度達(dá)到了200cm。而且在測(cè)距1m內(nèi)，測(cè)量誤差小于2cm精度較高。</p><p>　　因?yàn)槁暡ǖ乃俣扰c溫度有關(guān)，測(cè)量值在非室溫下準(zhǔn)確度會(huì)下降，所以測(cè)距儀受溫度的影響，每升高1度距離加快4m/s。在本應(yīng)用中引入了一個(gè)電位器來進(jìn)行測(cè)距距離補(bǔ)償，可以使系統(tǒng)在很大的溫度范圍內(nèi)精確

73、測(cè)量。如果需要測(cè)得的距離數(shù)據(jù)可以存儲(chǔ)在FLASH 存儲(chǔ)器中。加上額外增益和使用多態(tài)LCD 來讀出盡可能多的位數(shù)也可以增大測(cè)量范圍。</p><p>　　此超聲波測(cè)距儀電路的使用非常的簡(jiǎn)單，只有五個(gè)按鍵，實(shí)際上只用到一個(gè)按鍵，那就是復(fù)位鍵，而其他的四個(gè)都是擴(kuò)展按鍵。</p><p>　　在測(cè)量物體距離的時(shí)候蜂鳴器會(huì)發(fā)出斷續(xù)的聲音，當(dāng)測(cè)量物體超過測(cè)量距離時(shí)蜂鳴器會(huì)發(fā)出連續(xù)的聲音</p&g

74、t;<p>　　當(dāng)要測(cè)試一個(gè)物體的距離的時(shí)候，接上+6V的直流電源，按一次復(fù)位鍵，就可測(cè)出物體的實(shí)際距離。超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據(jù)發(fā)射和接受的時(shí)間差t，就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離(s)，即：s=340t/2 。這就是所謂的時(shí)間差測(cè)距法。 </p><p>

75、;　　超聲波測(cè)距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知，測(cè)量聲波在發(fā)射后遇到障礙物反射回來的時(shí)間，根據(jù)發(fā)射和接收的時(shí)間差計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)到障礙物的實(shí)際距離。由此可見，超聲波測(cè)距原理與雷達(dá)原理是一樣的。</p><p>　　測(cè)距的公式表示為：L=C×T</p><p>　　式中L為測(cè)量的距離長(zhǎng)度；C為超聲波在空氣中的傳播速度；T為測(cè)量距離傳播的時(shí)間差(T為發(fā)射到接收時(shí)間數(shù)值的一半)

76、。</p><p>　　根據(jù)超聲波測(cè)距公式L=C×T，可知測(cè)距的誤差是由超聲波的傳播速度誤差和測(cè)量距離傳播的時(shí)間誤差引起的。</p><p><b>　　第七章 結(jié)束語</b></p><p>　　經(jīng)過這次設(shè)計(jì)，讓我深刻的體會(huì)到要完成一項(xiàng)產(chǎn)品的難易。</p><p>　　通過本次設(shè)計(jì)我對(duì)芯片更加加深了了解，知道

77、原理后再了解芯片的引腳就很好使用，在制作電路的過程中，對(duì)原理圖的設(shè)計(jì)、原理圖常用功能、元件庫的編輯等，進(jìn)行了更加深入的認(rèn)識(shí)。尤其對(duì)印制電路板(PCB板)的設(shè)計(jì)，單面板的制作認(rèn)識(shí)更為深刻，能更好、更熟練的使用Protel99制作原理圖和PCB板。通過焊接和調(diào)試，使我的動(dòng)手能力也有很大的提高。</p><p>　　51系列單片機(jī)設(shè)計(jì)的測(cè)距儀便于操作、讀數(shù)直觀。經(jīng)實(shí)際測(cè)試證明，該類測(cè)距儀工作穩(wěn)定，能滿足一般近距離測(cè)距的

78、要求，且成本低、有良好的性價(jià)比。由于該系統(tǒng)中鎖相環(huán)鎖定需要一定時(shí)間，測(cè)得的距離有誤差，但在精度要去較高的工業(yè)領(lǐng)域如機(jī)器人自動(dòng)測(cè)距等方面，此誤差不能忽略，只能通過改變一些硬件的應(yīng)用，實(shí)現(xiàn)對(duì)超聲波的快速鎖定，使誤差進(jìn)一步減小，可以滿足更高要求。對(duì)所要求測(cè)量范圍15cm—200cm內(nèi)的平面物體做了多次測(cè)量發(fā)現(xiàn)，其最大誤差為0.5cm，且重復(fù)性好。但在測(cè)量時(shí)在超聲波測(cè)距儀周圍沒有其他可反射超聲波的物體，由于發(fā)射功率有限，測(cè)距儀無法測(cè)量5m外的物

79、體。因?yàn)閷?shí)現(xiàn)雙向測(cè)距所以電路的電流相對(duì)比較大。并且不能夠?qū)崿F(xiàn)不同溫度下的測(cè)距功能，因?yàn)槌暡ㄊ菍⒖諝庾鳛槊浇樗允茈姶鸥蓴_比較大。</p><p>　　在本次設(shè)計(jì)中，通過對(duì)設(shè)計(jì)任務(wù)的分析理解、元器件的選用及其性能分析、超聲波測(cè)距儀的原理及設(shè)計(jì)圖進(jìn)行定稿、各單元電路的分析與測(cè)試。并在原理圖的基礎(chǔ)上生成PCB板，進(jìn)行打印成油紙用于對(duì)銅板的熱轉(zhuǎn)印成實(shí)際的電路板，在電路板上安裝元件并焊接元件，最后對(duì)實(shí)物進(jìn)行調(diào)試，直到達(dá)到

80、預(yù)設(shè)的效果。對(duì)通過此次設(shè)計(jì)提高了我分析與解決問題的能力，并且在我與同學(xué)一起合作完成本次設(shè)計(jì)中加深了友誼。</p><p>　　在設(shè)計(jì)的過程中，遇到了很多的各種問題，這不失是一種好的現(xiàn)象，因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)時(shí)出現(xiàn)的問題越多，最后的成功率就越大。常說在問題中進(jìn)步，在失敗中成長(zhǎng)，亦是如此。</p><p>　　經(jīng)過這次的畢業(yè)設(shè)計(jì)，讓書本上的理論知識(shí)能夠真正地融合到實(shí)踐中去。實(shí)踐的過程讓我更好的理解了書本

81、上的知識(shí)，也彌補(bǔ)了在書本上沒有而存在的知識(shí)。對(duì)我以后的工作以及人生道路作了一個(gè)很好的鋪墊。</p><p>　　同時(shí)我也更加的理解了“實(shí)踐出真知”這句話。</p><p><b>　　參考文獻(xiàn)</b></p><p>　　[1]孫涵芳，徐愛卿·MCS一51／96系列單片機(jī)原理及應(yīng)用(修訂版)[M]·北京：北京航空航天大學(xué)出版

82、社。2002,P46-170 </p><p>　　[2]金篆芷，王明時(shí)·現(xiàn)代傳感器技術(shù)[M].電子工業(yè)出版社。1995.P331—335</p><p>　　[3]路錦正，王建勤，楊紹國，趙珂，趙太飛·超聲波測(cè)距儀的設(shè)計(jì)[J]·傳感器計(jì)術(shù)。2002</p><p>　　[4] 肖景和，趙健·紅外線熱釋電與超聲波遙控電路[M]

83、·北京：人民郵電出版社。2003</p><p>　　[5] 楊清學(xué)·有線電視技術(shù)·機(jī)械工業(yè)出版社，2005年1月</p><p>　　[6] 潘松，趙敏笑·EDA技術(shù)及其應(yīng)用·科學(xué)出版社，2007年</p><p>　　[7] 魏海新，李燕，盤莉莉·C語言程序設(shè)計(jì)實(shí)用教程·機(jī)械工業(yè)出版社，200

84、7年8月</p><p>　　[8] 張謙琳·超聲波檢測(cè)原理和方法·北京：中國科技大學(xué)出版社。1993.10</p><p>　　[9] 九州·放大電路實(shí)用設(shè)計(jì)手冊(cè)·沈陽：遼寧科學(xué)技術(shù)出版社。2002.5</p><p>　　[10] 葛仁華，盧勇威·數(shù)字電子技術(shù)·華南理工大學(xué)出版社，2007年8月<

85、/p><p>　　附錄 超聲波測(cè)距儀源程序</p><p>　　RS BIT P2.2;</p><p>　　R_W BIT P2.1; 引腳定義</p><p>　　E BIT P2.0</p><p>　　DB0_DB7 EQU P0;</p><p><

86、;b>　　ORG 0000H</b></p><p>　　LJMP START</p><p><b>　　ORG 0003H</b></p><p>　　LJMP PINT0;中斷0</p><p><b>　　ORG 000BH</b></p><p>

87、<b>　　RETI</b></p><p><b>　　ORG 0013H</b></p><p><b>　　RETI</b></p><p><b>　　ORG 001BH</b></p><p>　　LJMP INTT1;計(jì)數(shù)器1</p>

88、;<p><b>　　ORG 0023H</b></p><p><b>　　RETI</b></p><p><b>　　ORG 002BH</b></p><p><b>　　RETI</b></p><p><b>　　主 程

89、 序 *</b></p><p>　　START:MOV SP,#60H</p><p>　　MOV R0,#40H ;40H-43H為顯示數(shù)據(jù)存放單元（40H為最高位）</p><p>　　MOV R7,#08H</p><p>　　LCALL INITIAL;</p><p>　　LCALL CLS

90、;</p><p>　　MOV A,#0000000B;</p><p>　　LCALL WRITE_COM;</p><p>　　MOV DPTR,#LIN2;</p><p>　　LCALL DISP;</p><p>　　MOV A,#11000101B;</p><p>　

91、　LCALL WRITE_COM;</p><p>　　MOV DPTR,#LIN1;</p><p>　　LCALL DISP;</p><p>　　CLEARDISP: MOV @R0,#00H</p><p><b>　　INC R0</b></p><p>　　DJNZ R7,CLE

92、ARDISP</p><p>　　MOV TMOD,#10H ;T1為 16位定時(shí)器</p><p>　　MOV TH1,#00H</p><p>　　MOV TL1,#00H</p><p>　　MOV PSW,#10H</p><p><b>　　CLR A</b></p>

93、<p>　　MOV R1,A</p><p>　　MOV R2,A ;最大值初態(tài)R1R2，R1為高位</p><p>　　MOV R3,#0FFH</p><p>　　MOV R4,#0FFH;最小值初態(tài)R3R4，R3為高位</p><p>　　MOV R5,A</p><p&g

94、t;　　MOV R6,A; 累加和初值R5R6R7</p><p>　　MOV R7,A</p><p>　　MOV R0,#4 ;N=4</p><p>　　MOV PSW,#00H</p><p><b>　　SETB PX0</b></p><p><b>　　SE

95、TB ET1</b></p><p><b>　　SETB EA</b></p><p>　　SETB TR1 ;開啟測(cè)距定時(shí)器</p><p>　　start1: LCALL DISPLAY</p><p>　　JNB 00H,START1 ;收到反射信號(hào)時(shí)標(biāo)志位為1</p><p>

96、;<b>　　CLR EA</b></p><p><b>　　CLR TR1</b></p><p>　　LCALL DAVG ;</p><p>　　MOV R2,#50;測(cè)量間隔控制（約4*50=200MS）</p><p>　　LOOP: LCALL DISPLAY</p>

97、<p>　　DJNZ R2,LOOP</p><p><b>　　CLR 00H</b></p><p>　　MOV TH1,#00H</p><p>　　MOV TL1,#00H</p><p>　　SETB TR1 ;重新開啟測(cè)距定時(shí)器</p><p><b>　　SETB

98、 EA</b></p><p>　　SJMP start1； </p><p>　　T1中斷，發(fā)超聲波用 ;T1中斷，65毫秒</p><p><b>　　中斷一次</b></p><p><b>　　INTT1:</b></p><p><b>　　C

99、LR EX0</b></p><p>　　MOV TH1,#00H</p><p>　　MOV TL1,#00H ;啟動(dòng)計(jì)數(shù)器T0，用以計(jì)</p><p><b>　　MOV R4,#4</b></p><p>　　intt11:CPL P2.5 ;40KHZ</p><p><

100、b>　　nop</b></p><p><b>　　nop</b></p><p><b>　　nop</b></p><p><b>　　nop</b></p><p><b>　　nop</b></p><p>

101、;<b>　　nop</b></p><p><b>　　nop</b></p><p><b>　　nop</b></p><p><b>　　nop</b></p><p>　　DJNZ R4,intt11 ;超聲波發(fā)送完畢，</p>&

102、lt;p>　　MOV R4,#200</p><p>　　INTTAA:NOP</p><p>　　NOP ;延時(shí)1毫秒，避開發(fā)射的直達(dá)聲波信號(hào)</p><p>　　DJNZ R4,INTTAA;</p><p>　　SETB EX0 ;開啟接收回波中斷</p><p><b>　

103、　RETI</b></p><p>　　;外中斷0，收到回波時(shí)進(jìn)入</p><p>　　PINT0:JB p3.2,ZDA;</p><p>　　CLR TR1 ;關(guān)計(jì)數(shù)器</p><p><b>　　CLR EX0 ;</b></p><p>　　MOV 44H,TL1;將計(jì)數(shù)值移

104、入處理單元</p><p>　　MOV 45H,TH1;</p><p>　　mov TH1,#00H</p><p>　　mov TL1,#00H</p><p>　　JNB P3.2,$;</p><p>　　SETB 00H ;接收成功標(biāo)志</p><p>　　CPL P2.4<

105、/p><p>　　ZDA: RETI</p><p>　　DAVG:PUSH PSW</p><p><b>　　PUSH ACC</b></p><p>　　MOV PSW,#10H</p><p>　　MOV DPH,45H</p><p>　　MOV D

106、PL,44H</p><p>　　MOV A,DPL</p><p>　　ADD A,R7</p><p>　　MOV R7,A</p><p>　　MOV A,DPH</p><p>　　ADDC A,R6</p><p>　　MOV R6,A ;累加輸入值<

107、/p><p>　　MOV A,R5</p><p>　　ADDC A,#00H</p><p>　　MOV R5,A</p><p><b>　　CLR C</b></p><p>　　MOV A,R2</p><p>　　SUBB A,DPL</p&

108、gt;<p>　　MOV A,R1 ;原最大值減去輸入值</p><p>　　SUBB A,DPH</p><p>　　JNC DAV1</p><p>　　MOV R1,DPH</p><p>　　MOV R2,DPL ;輸入值大于原最大值</p><p>　　DAV1:CLR

109、 C</p><p>　　MOV A,DPL</p><p>　　SUBB A,R4</p><p>　　MOV A,DPH ;輸入值減去原最小值</p><p>　　SUBB A,R3</p><p>　　JNC DAV2</p><p>　　MOV R3,DPH<

110、/p><p>　　MOV R4,DPL;輸入值小于原最小值</p><p>　　DAV2:DJNZ R0,DAV3</p><p><b>　　CLR C</b></p><p>　　MOV A,R7 ;累加和初值R5R6R7</p><p>　　SUBB A,R2</p>

111、;<p>　　MOV R7,A</p><p>　　MOV A,R6</p><p>　　SUBB A,R1</p><p>　　MOV R6,A ;累加值減去最大值</p><p><b>　　MOV A,R5</b></p><p>　　SUBB A,#00

112、H</p><p>　　MOV R5,A</p><p><b>　　CLR C</b></p><p>　　MOV A,R7 ;累加和初值R5R6R7</p><p>　　SUBB A,R4</p><p>　　MOV R7,A</p><p>　　MO

113、V A,R6</p><p>　　SUBB A,R3</p><p>　　MOV R6,A ;累加值減去最小值</p><p><b>　　MOV A,R5</b></p><p>　　SUBB A,#00H</p><p>　　MOV R5,A</p><p

114、><b>　　CLR C</b></p><p>　　MOV A,R5</p><p><b>　　RRC A</b></p><p>　　MOV R5,A</p><p>　　MOV A,R6 ;除以2</p><p><b>　　R

115、RC A</b></p><p>　　MOV R6,A</p><p>　　MOV A,R7</p><p><b>　　RRC A</b></p><p>　　MOV R7,A</p><p>　　MOV 45H,R6; 保存數(shù)值</p>&l

116、t;p>　　MOV 44H,R7;</p><p>　　LCALL WORK</p><p><b>　　;重新初始化</b></p><p><b>　　CLR A</b></p><p>　　MOV R1,A</p><p>　　MOV R2,

117、A ;最大值初態(tài)R1R2，R1為高位</p><p>　　MOV R3,#0FFH</p><p>　　MOV R4,#0FFH;最小值初態(tài)R3R4，R3為高位</p><p>　　MOV R5,A</p><p>　　MOV R6,A; 累加和初值R5R6R7</p><p>　　MOV R

118、7,A</p><p>　　MOV R0,#4 ;N=4</p><p>　　DAV3:POP ACC</p><p><b>　　POP PSW</b></p><p><b>　　RET</b></p><p>　　;38H----3BH為顯示緩沖</p&

119、gt;<p>　　WORK:MOV R2,#00H;</p><p>　　MOV R3,#170;</p><p>　　MOV R6,45H;</p><p>　　MOV R7,44H;</p><p>　　LCALL QMUL;</p><p>　　LCALL H_BCD;</p>