超聲波測(cè)距離系統(tǒng)(基于單片機(jī)原理).doc

基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距 系統(tǒng)設(shè)計(jì) 系 別 電子與電氣工程系 專 業(yè) 電子信息工程 班 級(jí) 學(xué) 號(hào) 姓 名 指導(dǎo)教師 完成時(shí)間 評(píng)定成績(jī) 目目 錄錄 閩南理工學(xué)院設(shè)計(jì)報(bào)告 1 緒論緒論3 2 超聲波測(cè)距系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 3 3 超聲波測(cè)距硬件電路設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距硬件電路設(shè)計(jì) 6 4 超聲波測(cè)距軟件設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距軟件設(shè)計(jì) 10 5 實(shí)驗(yàn)調(diào)試實(shí)驗(yàn)調(diào)試 15 6 總結(jié)與展望總結(jié)與展望 16 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 17 附錄附錄 可選擇 可選擇 18 附錄 A 系統(tǒng)原理圖 18 附錄 B 超聲波測(cè)距系統(tǒng)焊接組裝圖 19 附錄 C 部分源程序 19 閩南理工學(xué)院設(shè)計(jì)報(bào)告 2 1 1 緒論緒論 超聲波是指頻率在 20kHz 106kHz 的機(jī)械波 波速一般為 1500m s 波長(zhǎng)為 0 01cm 10cm 超聲波既是一種波動(dòng)形式 又是一種能量形式 在傳播過程中與媒介相 互作用產(chǎn)生超聲效應(yīng) 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展 相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域相互滲透 使超聲波技術(shù)廣 泛應(yīng)用于工業(yè) 化工 醫(yī)學(xué) 石油化工等許多領(lǐng)域 迄今為止 國(guó)內(nèi)外許多學(xué)者均著眼于測(cè)距傳感器的研究 通常的倒車?yán)走_(dá)主要由感應(yīng)器 主機(jī) 顯示設(shè)備等三部分組成 感應(yīng)器發(fā)出和接受 超聲波信號(hào) 并將接收到的信號(hào)傳輸?shù)街鳈C(jī) 再通過顯示設(shè)備顯示出來 感應(yīng)器裝在后 保險(xiǎn)杠上 以角 45 輻射 檢查目標(biāo) 能探索到那些低于保險(xiǎn)杠而司機(jī)從后窗又難以看 見的障礙物并報(bào)警 顯示設(shè)備裝在儀表板上 提醒駕駛員汽車據(jù)后面物體還有多少距離 到危險(xiǎn)距離時(shí) 蜂鳴器就開始鳴叫 提示司機(jī)停車 根據(jù)感應(yīng)器種類不同 倒車?yán)走_(dá)可 分為粘貼式 鉆孔式和懸掛式等種 轉(zhuǎn)帖式感應(yīng)器后有一層膠 可直接粘在后保險(xiǎn)杠上 鉆孔式感應(yīng)器是在保險(xiǎn)杠上鉆一個(gè)洞 然后把感應(yīng)器嵌進(jìn)去 懸掛式感應(yīng)器主要用于載 貨車 根據(jù)顯示設(shè)備種類不同 倒車?yán)走_(dá)又可以分為數(shù)字式 顏色式和蜂鳴式等三種 數(shù)字式顯示設(shè)備是一只如傳呼機(jī)大小的盒子 安裝在駕駛臺(tái)上 直接用數(shù)字表示汽車與 后面物體的距離 并可精確到 1 厘米 讓駕駛員一目了然 經(jīng)過幾年的發(fā)展 倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)已經(jīng)過了數(shù)代的技術(shù)改良 不管從結(jié)構(gòu)外觀上 還 是從性能價(jià)格上 這幾代產(chǎn)品都各有特點(diǎn) 目前使用較多的是數(shù)碼顯示 熒屏顯示和魔 幻鏡倒車?yán)走_(dá)這 3 種 2 2 超聲波測(cè)距系統(tǒng)方案設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距系統(tǒng)方案設(shè)計(jì) 超聲波測(cè)距的方法有多種 如相位檢測(cè)法 聲波幅值檢測(cè)法和渡越時(shí)間檢測(cè)法等 相位檢測(cè)法雖然精度高 但檢測(cè)范圍有限 聲波幅值檢測(cè)法易受反射波的影響 本測(cè)距系統(tǒng)采用超聲波渡越時(shí)間檢測(cè)法 其原理為 檢測(cè)從超聲波發(fā)射器發(fā)出的超 聲波 經(jīng)氣體介質(zhì)的傳播到接收器的時(shí)間 即渡越時(shí)間 渡越時(shí)間與氣體中的聲速相乘 就是聲波傳輸?shù)木嚯x 超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波 在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)單片機(jī) 開始計(jì)時(shí) 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) 再由單機(jī)計(jì)算出距離 送 LED 數(shù) 碼管顯示測(cè)量結(jié)果 超聲波在相同的傳播媒體里 大氣條件 傳播速度相同 即在相當(dāng)大的頻率范圍內(nèi) 聲速不隨頻率變化 波動(dòng)的傳播方向與振動(dòng)方向一致 是縱向振動(dòng)的彈性機(jī)械波 它是 借助于傳播介質(zhì)的分子運(yùn)動(dòng)而傳播的 波動(dòng)方程描述方法與電磁波是類似的 閩南理工學(xué)院設(shè)計(jì)報(bào)告 3 式中 A x 為振幅 A 0 為常數(shù) 為圓頻率 t 為時(shí)間 x 為傳播距離 k 2 為波數(shù) 為波長(zhǎng) 為衰減系數(shù) 衰減系數(shù) 與聲波所在介質(zhì)及頻率的關(guān)系 為 af2 3 式中 a 為介質(zhì)常數(shù) f 為振動(dòng)頻率 在空氣里 a 2 10 13 s2 cm 當(dāng)振動(dòng)的 聲波頻率 f 40kHz 超聲波 代入式 3 可得 a 3 2 10 4 cm 1 即 1 31m 若 f 30 kHz 則 1 56m 它的物理意義是 聲波在空氣媒質(zhì)里傳播 因空氣分子 運(yùn)動(dòng)摩擦等原因 能量被吸收損耗 在 1 長(zhǎng)度上 平面聲波的振幅衰減為原來的 e 分之一 由此可以看出 頻率越高 衰減得越厲害 傳播的距離也越短 考慮實(shí)際工程 測(cè)量要求 在設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距儀時(shí) 選用頻率 f 40kHz 的超聲波 波長(zhǎng)為 34000 40000 0 85cm 超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波 時(shí)開始計(jì)時(shí) 超聲波在空 氣中傳播 途中碰到障礙物就立即返回來 超聲波接收器收到發(fā)射波就立即停止計(jì)時(shí) 超聲波在空氣中的傳播速度隨溫度變化 其對(duì)應(yīng)值如表 2 1 表 2 1 聲速與溫度的關(guān)系 溫度 30 20 10 0102030100 聲速 m s 313319325323338344349386 根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間 發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離 如圖 2 1 所示 tH 圖 2 1 超聲波測(cè)距原理 圖 2 中被測(cè)距離為 H 兩探頭中心距離的一半用 M 表示 超聲波單程所走過的距離用 表示 由圖可得 L 1 cosLH 2 HMarctan 閩南理工學(xué)院設(shè)計(jì)報(bào)告 4 將式 2 帶入式 1 得 3 HMLHarctancos 在整個(gè)傳播過程中 超聲波所走過的距離為 4 vtL 2 式中 為超聲波的傳播速度 為傳播時(shí)間 即為超聲波從發(fā)射到接收的時(shí)間 將vt 式 4 帶入式 3 可得 5 HMvtHarctancos5 0 當(dāng)被測(cè)距離 H 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 M 時(shí) 式 5 變?yōu)?6 vtH5 0 這就是所謂的時(shí)間差測(cè)距法 首先測(cè)出超聲波從發(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 2 由于是利用超聲波測(cè)距 要測(cè)量預(yù)期的距離 所以產(chǎn)生的超聲波要有一定的功率和 合理的頻率才能達(dá)到預(yù)定的傳播距離 同時(shí)這是得到足夠的回波功率的必要條件 只有 得到足夠的回波頻率 接收電路才能檢測(cè)到回波信號(hào)和防止外界干擾信號(hào)的干擾 經(jīng)分 析和大量實(shí)驗(yàn)表明 頻率為 40左右的超聲波在空氣中傳播效果最佳 同時(shí)為了處理 KHz 方便 發(fā)射的超聲波被調(diào)制成具有一定間隔的調(diào)制脈沖波信號(hào) 圖 2 2 超聲波測(cè)距時(shí)序圖 閩南理工學(xué)院設(shè)計(jì)報(bào)告 5 3 3 超聲波測(cè)距硬件電路設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距硬件電路設(shè)計(jì) 3 3 13 3 1 超聲波測(cè)距單片機(jī)系統(tǒng)超聲波測(cè)距單片機(jī)系統(tǒng) 超聲波測(cè)距單片機(jī)系統(tǒng)主要由 AT89S51 單片機(jī) 晶振 復(fù)位電路 電源濾波部份 構(gòu)成 由 K1 K2 組成測(cè)距系統(tǒng)的按鍵電路 用于設(shè)定超聲波測(cè)距報(bào)警值 如圖 3 3 圖 3 3 超聲波測(cè)距單片機(jī)系統(tǒng) 3 3 23 3 2 超聲波發(fā)射 接收電路超聲波發(fā)射 接收電路 超聲波發(fā)射如圖 3 4 接收電路如圖 3 5 超聲波發(fā)射電路由電阻 R1 三極管 BG1 超聲波脈沖變壓器 B 及超聲波發(fā)送頭 T40 構(gòu)成 超聲波脈沖變壓器 在這里的作用是提 高加載到超聲波發(fā)送頭兩產(chǎn)端的電壓 以提高超聲波的發(fā)射功率 從而提高測(cè)量距離 接收電路由 BG1 BG2 組成的兩組三級(jí)管放大電路構(gòu)成 超聲波的檢波電路 比較整形電 路由 C7 D1 D2 及 BG3 組成 40kHz 的方波由 AT89S51 單片機(jī)的 P2 7 輸出 經(jīng) BG1 推動(dòng)超聲波脈沖變壓器 在脈 沖變壓器次級(jí)形成 60VPP 的電壓 加載到超聲波發(fā)送頭上 驅(qū)動(dòng)超聲波發(fā)射頭發(fā)射超聲 波 發(fā)送出的超聲波 遇到障礙物后 產(chǎn)生回波 反射回來的回波由超聲波接收頭接收 到 由于聲波在空氣中傳播時(shí)衰減 所以接收到的波形幅值較低 經(jīng)接收電路放大 整 形 最后輸出一負(fù)跳變 輸入單片機(jī)的 P3 腳 閩南理工學(xué)院設(shè)計(jì)報(bào)告 6 圖 3 4 超聲波測(cè)距發(fā)送單元 該測(cè)距電路的 40kHz 方波信號(hào)由單片機(jī) AT89S51 的 P2 7 發(fā)出 方波的周期為 1 40ms 即 25 s 半周期為 12 5 s 每隔半周期時(shí)間 讓方波輸出腳的電平取反 便可 產(chǎn)生 40kHz 方波 由于單片機(jī)系統(tǒng)的晶振為 12M 晶振 因而單片機(jī)的時(shí)間分辨率是 1 s 所以只能產(chǎn)生半周期為 12 s 或 13 s 的方波信號(hào) 頻率分別為 41 67kHz 和 38 46kHz 本 系統(tǒng)在編程時(shí)選用了后者 讓單片機(jī)產(chǎn)生約 38 46kHz 的方波 圖圖 3 53 5 超聲波測(cè)距接收單元 超聲波測(cè)距接收單元 由于反射回來的超聲波信號(hào)非常微弱 所以接收電路需要將其進(jìn)行放大 接收電路 如圖 3 5 所示 接收到的信號(hào)加到 BG1 BG2 組成的兩級(jí)放大器上進(jìn)行放大 每級(jí)放大器 的放大倍數(shù)為 70 倍 放大的信號(hào)通過檢波電路得到解調(diào)后的信號(hào) 即把多個(gè)脈沖波解調(diào) 成多個(gè)大脈沖波 這里使用的是 I N 4148 檢波二極管 輸出的直流信號(hào)即兩二極管之間 電容電壓 該接收電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單 性能較好 制作難度小 閩南理工學(xué)院設(shè)計(jì)報(bào)告 7 3 3 33 3 3 顯示電路顯示電路 本系統(tǒng)采用三位一體 L E D 數(shù)碼管顯示所測(cè)距離值 如圖 3 6 數(shù)碼管采用動(dòng)態(tài)掃 描顯示 段碼輸出端口為單片機(jī)的 P2 口 位碼輸出端口分別為單片機(jī)的 P3 4 P3 2 P3 3 口 數(shù)碼管位驅(qū)運(yùn)用 PNP 三極管 S9012 三極管驅(qū)動(dòng) 圖3 6 顯示單元圖 顯示電路的調(diào)試 目的是使LED數(shù)碼管顯示器能正常顯示0 9的數(shù)字 按照電路連接 好電路 然后插上單片機(jī)仿真器 將下面的串行口顯示程序運(yùn)行 能看到三個(gè)顯示器輪 流顯示0 9 3 3 43 3 4 供電電路供電電路 本測(cè)距系統(tǒng)由于采用的是 LED 數(shù)碼管用為顯示方式 正常工作時(shí) 系統(tǒng)工作電流約 為 30 45mA 為保證系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)的可靠正常工作 系統(tǒng)的供電方式主要交流 AC6 9 伏 同時(shí) 為調(diào)試系統(tǒng)方便 供電方式考慮了第二種方式 即由 USB 口供電 調(diào)試時(shí)直接由電腦 USB 口供電 6 伏交流是經(jīng)過整流二極管 D1 D4 整流成脈動(dòng)直流后 經(jīng)慮波電容 C1 慮波后形 成直流電 為保證單片機(jī)系統(tǒng)的可電 供電路中由 5 伏的三端穩(wěn)壓集成電路進(jìn)行穩(wěn)壓后 輸出 5 伏的直流電供整個(gè)系統(tǒng)用電 為進(jìn)一步提高電源質(zhì)量 5 伏的直流電再次經(jīng)過 C3 C4 濾波 閩南理工學(xué)院設(shè)計(jì)報(bào)告 8 圖圖3 73 7 供電單元電路圖 供電單元電路圖 3 3 53 3 5 報(bào)警輸出電路報(bào)警輸出電路 報(bào)警信號(hào)由單片機(jī) P3 1 端口輸出 繼電器輸出 可驅(qū)動(dòng)較大的負(fù)載 電路由電阻 R6 三極管 BG9 繼電器 JDQ 組成 當(dāng)測(cè)量值低于事先設(shè)定的報(bào)警值時(shí) 繼電器吸合 測(cè) 量值高于設(shè)定的報(bào)警值時(shí) 繼電器斷開 報(bào)警輸出電路如圖 3 8 圖3 8 報(bào)警輸出電路 閩南理工學(xué)院設(shè)計(jì)報(bào)告 9 4 4 超聲波測(cè)距軟件設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距軟件設(shè)計(jì) 4 14 1 主程序設(shè)計(jì)主程序設(shè)計(jì) 超聲波測(cè)距的軟件設(shè)計(jì)主要由主程序 超聲波發(fā)生子程序 超聲波接收程序及顯示 子程序組成 超聲波測(cè)距的程序既有較復(fù)雜的計(jì)算 計(jì)算距離時(shí) 又要求精細(xì)計(jì)算程序 運(yùn)行時(shí)間 超聲波測(cè)距時(shí) 所以控制程序可采用 C 語言編程 主程序首先是對(duì)系統(tǒng)環(huán)境初始化 設(shè)定時(shí)器 0 為計(jì)數(shù) 設(shè)定時(shí)器 1 定時(shí) 置位總中 斷允許位 EA 進(jìn)行程序主程序后 進(jìn)行定時(shí)測(cè)距判斷 當(dāng)測(cè)距標(biāo)志位 ec 1 時(shí) 測(cè)量一次 程序設(shè)計(jì)中 超聲波測(cè)距頻度是 4 5 次 秒 測(cè)距間隔中 整個(gè)程序主要進(jìn)行循環(huán)顯示測(cè) 量結(jié)果 當(dāng)調(diào)用超聲波測(cè)距子程序后 首先由單片機(jī)產(chǎn)生 4 個(gè)頻率為 38 46kHz 超聲波脈 沖 加載的超聲波發(fā)送頭上 超聲波頭發(fā)送完送超聲波后 立即啟動(dòng)內(nèi)部計(jì)時(shí)器 T0 進(jìn)行 計(jì)時(shí) 為了避免超聲波從發(fā)射頭直接傳送到接收頭引起的直射波觸發(fā) 這時(shí) 單片機(jī)需 要延時(shí)約 1 5 2ms 時(shí)間 這也就是超聲波測(cè)距儀會(huì)有一個(gè)最小可測(cè)距離的原因 稱之為 盲區(qū)值 后 才啟動(dòng)對(duì)單片機(jī) P3 5 腳的電平判斷程序 當(dāng)檢測(cè)到 P3 5 腳的電平由高轉(zhuǎn) 為低電平時(shí) 立即停止 T0 計(jì)時(shí) 由于采用單片機(jī)采用的是 12 MHz 的晶振 計(jì)時(shí)器每計(jì) 一個(gè)數(shù)就是 1 s 當(dāng)超聲波測(cè)距子程序檢測(cè)到接收成功的標(biāo)志位后 將計(jì)數(shù)器 T0 中的數(shù) 即超聲波來回所用的時(shí)間 按式 2 計(jì)算 即可得被測(cè)物體與測(cè)距儀之間的距離 設(shè)計(jì)時(shí)取 15 時(shí)的聲速為 340 m s 則有 d c t 2 172 T0 10000cm 其中 T0 為計(jì)數(shù)器 T0 的計(jì)算值 測(cè)出距離后結(jié)果將以十進(jìn)制 BCD 碼方式送往 LED 顯示約 0 5s 然后再發(fā)超聲波脈沖重復(fù)測(cè)量過程 4 2 超聲波測(cè)距子程序 void wdzh TR0 0 TH1 0 x00 TL1 0 x00 csbint 1 sx 0 閩南理工學(xué)院設(shè)計(jì)報(bào)告 10 delay 1700 csbfs csbout 1 TR1 1 i yzsj while i i 0 while csbint 判斷接收回路是否收到超聲波的回波 i if i 3300 csbint 0 TR1 0 s TH1 s s 256 TL1 TR0 1 csbint 1 jsz s csbc 計(jì)算測(cè)量結(jié)果 jsz jsz 2 產(chǎn)生超聲波的子程序 為了方便程序移置及準(zhǔn)確產(chǎn)生超聲波信號(hào) 本測(cè)距的超聲波產(chǎn)生程序是用匯編語言 編寫的進(jìn)退聲波產(chǎn)生程序 產(chǎn)生的超聲波個(gè)數(shù)為 UCSBFS SEGMENT CODE RSEG UCSBFS PUBLIC CSBFS 閩南理工學(xué)院設(shè)計(jì)報(bào)告 11 CSBFS mov R6 8h 超聲波發(fā)射的完整波形個(gè)數(shù) 共計(jì)四個(gè) here cpl p2 7 輸出 40kHz 方波 nop nop nop nop nop nop nop nop nop djnz R6 here RET END 閩南理工學(xué)院設(shè)計(jì)報(bào)告 12 4 34 3 超聲波測(cè)距程序流程圖超聲波測(cè)距程序流程圖 Y Y N N 0 0 1 開始 初始化 測(cè)量標(biāo)志 啟動(dòng)定時(shí)器 超聲波測(cè)距 距離 上限值 距離 盲區(qū)值 顯示值 C C C 顯示值 測(cè)量段碼轉(zhuǎn)換 顯示 設(shè)定段碼轉(zhuǎn)換 距離 報(bào)警值 報(bào)警輸出 N 閩南理工學(xué)院設(shè)計(jì)報(bào)告 13 4 44 4 超聲波測(cè)距程子序流程圖超聲波測(cè)距程子序流程圖 Y 標(biāo)志 1 發(fā)送超聲波 延時(shí)避開盲區(qū) 收到回波否 預(yù)設(shè)時(shí)間 啟動(dòng)計(jì)時(shí)器 T0 停止計(jì)時(shí) 計(jì)算測(cè)量值 超聲波測(cè)距 結(jié)束 N N Y Y N 閩南理工學(xué)院設(shè)計(jì)報(bào)告 14 5 5 實(shí)驗(yàn)調(diào)試實(shí)驗(yàn)調(diào)試 5 1 1 軟件調(diào)試 建立源程序 在計(jì)算機(jī)上 利用 KILE 軟件對(duì)第一步輸入的源程序進(jìn)行編譯 變?yōu)榭?執(zhí)行的目標(biāo)代碼 動(dòng)態(tài)在線調(diào)試 在軟件編寫過程中經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)程序語法錯(cuò)誤 導(dǎo)致程 序編寫過程錯(cuò)誤 無法編譯 解決方法 通過計(jì)算機(jī)開發(fā)系統(tǒng)的編輯軟件 按照所要求的格式 語法規(guī)定 源程 序輸入到開發(fā)系統(tǒng)中 并存在磁盤上 在計(jì)算機(jī)上 利用 KILE 軟件對(duì)第一步輸入的源程 序進(jìn)行編譯 變?yōu)榭蓤?zhí)行的目標(biāo)代碼 如果源程序有語法錯(cuò)誤 則其錯(cuò)誤將顯示出來 然后返回到第一步進(jìn)行修改 再進(jìn)行編譯 直到語法錯(cuò)誤全部糾正為止 5 1 2硬件調(diào)試硬件調(diào)試 確認(rèn)個(gè)元件后 將原件安裝完畢 將寫好程序的 AT89S51 機(jī)裝到測(cè)距板上 通電 后將測(cè)距板的超聲波頭對(duì)著墻面往復(fù)移動(dòng) 看數(shù)碼管的顯示結(jié)果會(huì)不會(huì)變化 在測(cè)量范 圍內(nèi)能否正常顯示 如果一直顯示 則需將下限值增大 本測(cè)距板 1s 測(cè)量 4 5 次 超聲波發(fā)送功率較大時(shí) 測(cè)量距離遠(yuǎn) 則相應(yīng)的下限值 盲區(qū) 應(yīng)設(shè)置為高值 在 硬件安裝過程中 經(jīng)常講元件接反和及相關(guān)引腳沒有接到正確的地方 解決方法 系統(tǒng)上電之前 先用萬用表等工具 根據(jù)硬件邏輯設(shè)計(jì)圖 仔細(xì)檢 查線路是否連接正確 并核對(duì)元器件的型號(hào) 規(guī)格和安裝是否符合要求 應(yīng)特別注意電 源系統(tǒng)的檢查 以防止電源的短路和極性錯(cuò)誤 并重點(diǎn)檢查系統(tǒng)總線是否存在相互之間 短路或與其它信號(hào)線的短路 閩南理工學(xué)院設(shè)計(jì)報(bào)告 15 6 6 總結(jié)與展望總結(jié)與展望 經(jīng)過為期三周的基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距系統(tǒng)的課程設(shè)計(jì) 順利的完成系統(tǒng)設(shè)計(jì)任 務(wù) 在本次設(shè)計(jì)中 我們充分了解了各環(huán)節(jié)設(shè)計(jì)理論知識(shí)和實(shí)踐操作各個(gè)環(huán)節(jié) 本次設(shè) 計(jì)中 我們用到了以前學(xué)到的很多知識(shí) 比如電工 單片機(jī) 和匯編語言等 這使我們 意識(shí)到 任何一件產(chǎn)品的產(chǎn)生 都不是單一知識(shí)所能實(shí)現(xiàn)的 而且在電路的設(shè)計(jì)和程序 的編制過程中 出現(xiàn)了很多意想不到的錯(cuò)誤 讓我們措手不及 有些甚至是一些非常低 級(jí)的錯(cuò)誤 但是這些錯(cuò)誤也同樣讓我們獲益非淺 它使我們意識(shí)到 研究是一個(gè)非常嚴(yán) 肅的過程 來不得半點(diǎn)馬虎 必須有一個(gè)嚴(yán)謹(jǐn)?shù)膽B(tài)度 加上 100 的努力才有可能獲得成 功的喜悅 總之 在本課題的設(shè)計(jì)過程中盡管走了很多的彎路 但是還是學(xué)到了不少知識(shí) 從 中受益匪淺 了解了超聲波傳感器的原理 學(xué)會(huì)了各種放大電路的分析 設(shè)計(jì) 也掌握 了單片機(jī)的開發(fā)過程中所用到的開發(fā)方法和工具 動(dòng)手能力與自學(xué)能力得到了鍛煉與提 高 對(duì)待事物的態(tài)度也發(fā)生了變化 理論總是離不開實(shí)踐的 設(shè)計(jì)制作過程中 盲目地 追尋理論知識(shí)根本不足以解決任何問題 一味的死研究課本是不會(huì)真正掌握單片機(jī)的 只有真正動(dòng)手去做才能發(fā)現(xiàn)問題 解決問題 提高能力 閩南理工學(xué)院設(shè)計(jì)報(bào)告 16 參考文獻(xiàn)參考文獻(xiàn) 1 李全利 單片機(jī)原理及接口技術(shù) 第二版 北京 高等教育出版社 2009 年 2 李建忠 單片機(jī)原理及應(yīng)用 第二版 西安 西安電子科技大學(xué)出版社 2008 3 馮文旭等 單片機(jī)原理及應(yīng)用 北京 機(jī)械工業(yè)出版社 2008 4 李廣弟等 單片機(jī)基礎(chǔ) 第 3 版 北京 北京航空航天大學(xué)出版社 2007 5 何立民 單片機(jī)高級(jí)教程 應(yīng)用與設(shè)計(jì) 第 2 版 北京 北京航空航天大學(xué)出版社 2007 6 謝自美 電子線路設(shè)計(jì) 實(shí)驗(yàn) 測(cè)試 M 武漢 華中理工大學(xué)出版社 1992 7 何立民 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) M 北京 北京航空航天大學(xué)出版社 1993 8 李光才 單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo) M 北京 北京航空航天大學(xué)出版社 2004 閩南理工學(xué)院設(shè)計(jì)報(bào)告 17 附錄附錄 可選擇 可選擇 附錄附錄 A A 系統(tǒng)原理圖系統(tǒng)原理圖 閩南理工學(xué)院設(shè)計(jì)報(bào)告 18 附錄附錄 B B 超聲波測(cè)距系統(tǒng)焊接組裝圖超聲波測(cè)距系統(tǒng)焊接組裝圖 附錄附錄 C C 部分源程序部分源程序 include include define uchar unsigned char define uint unsigned int define k1 P3 7 k1功能鍵 define k2 P3 6 k2數(shù)值調(diào)整鍵 define bjh P3 1 定值輸出 define sx P0 2 報(bào)警值輸出 聲音 define csbout P2 7 超聲波發(fā)送 define csbint P3 5 超聲波接收 uchar ec cls cs xl mq xm0 xm1 xm2 sec20 sec sec1 buffer 3 BitCounter temp Number 8 1 2 3 4 5 6 7 8 uchar temp1 convert 10 0 x81 0 xED 0 xA2 0 xA8 0 xCC 0 x98 0 x90 0 xAD 0 x80 0 x88 0 9段碼 uint zzz dz zzbl i jsz yzsj kk s ss static uchar bdata ke kw 可位尋址的狀態(tài)寄存器 float csbc wdz sbit LED1 P3 4 數(shù)碼管位驅(qū)動(dòng) sbit LED2 P3 2 數(shù)碼管位驅(qū)動(dòng) sbit LED3 P3 3 數(shù)碼管位驅(qū)動(dòng) sbit k11 ke 0 sbit k12 ke 1 sbit k22 ke 2 sbit k21 ke 3 sbit b ke 4 sbit c ke 5 sbit d ke 6 sbit e ke 7 閩南理工學(xué)院設(shè)計(jì)報(bào)告 19 sbit w kw 0 sbit zj1 kw 1 sbit zj2 kw 2 void delay i 延時(shí)函數(shù) void scanLED 顯示函數(shù) void timeToBuffer 顯示轉(zhuǎn)換函數(shù) void time void jpcl void jy void wdzh void bgcl void jpzcx void mqjs void csbfs void csbsc void clcs void offmsd void main EA 1 開中斷 TMOD 0 x11 設(shè)定時(shí)器0為計(jì)數(shù) 設(shè)定時(shí)器1定時(shí) ET0 1 定時(shí)器0中斷允許 TH0 0 xD8 TL0 0 xF0 設(shè)定時(shí)值為20000us 20ms TR0 1 csbout 1 d 0 TR1 0 temp1 15 zzz 699 mq 40 dz 100 cls 5 xl temp1 csbsc mqjs 盲區(qū)設(shè)定 k12 1 k1 1 k2 1 k22 1 bjh 1 d 1 sx 0 clcs 測(cè)量次數(shù) while 1 if ec 1 ec 0 wdzh 調(diào)用超聲波測(cè)量 bgcl 調(diào)用報(bào)警處理程序 timeToBuffer 調(diào)用轉(zhuǎn)換段碼功能模塊 offmsd 調(diào)用顯示轉(zhuǎn)換程序 scanLED 調(diào)用顯示函數(shù) if jszzzz buffer 0 0 x93 buffer 1 0 x93 buffer 2 0 x93 else if jsz cs 50 10 ms 0 5 s sec20 0 ec e e if ec 3 ec 0 sec1 if sec1 100 sec1 0 sec 秒計(jì)時(shí) if sec 3 sec 0 void jpcl 按鍵處理程序 k11 k1 if k12 k12 k11 k11 k1 k21 k2 if b 1 s