課件07電信終極版

1、目錄摘要IIIABSTRACTIV第一章緒論 .11.1課題現(xiàn)狀 .11.2課題的研究目的和意義 .2第二章超聲波測距原理及方案選擇 .42.1測距原理 .42.1.1超聲波測距原理 .42.1.2測量與控制方法 .42.1.3理論計(jì)算 .42.2系統(tǒng)方案比較與選擇 .5第三章系統(tǒng)硬件 .83.1單片機(jī) STC89C52 .83.1.1STC89C52 的功能描述 .83.1.2STC89C52 的主要特性 .93.1.3STC89C52 單片機(jī)的系統(tǒng) .93.2超聲波傳感器，.133.3LCD1602A 顯示模塊 .143.4超聲波發(fā)射、接收模塊 .153.4.1模塊參數(shù) .153.4.2超

2、聲波原理及其系統(tǒng)組成 .163.5 電源電路 .163.5.1三腳穩(wěn)壓模塊 .173.6顯示電路 .183.7二極管發(fā)光模塊 .18第四章系統(tǒng)設(shè)計(jì) .204.1系統(tǒng)程序總框圖 .204.2說明 .20第五章實(shí)物制作及系統(tǒng)調(diào)試 .225.1系統(tǒng)萬用板板制作 .225.1.1電路原理圖的設(shè)計(jì) .225.1.2萬用板制作 .225.2系統(tǒng)調(diào)試 .23第六章誤差分析與設(shè)計(jì)總結(jié) .246.1發(fā)射接收時(shí)間對(duì)測量精度的影響分析 .246.2提高精度的方案及系統(tǒng)設(shè)計(jì) .246.3設(shè)計(jì)的要求 .246.4設(shè)計(jì)總結(jié) .24參考文獻(xiàn) .26附錄 .27致謝 .34基于單片機(jī)的超聲波測距儀摘要近年來，我國的汽車數(shù)量正

3、在逐年增加。在公路、街道、停車場、車庫等擁擠、狹窄的地方時(shí)，駕駛員既要前瞻，又要后顧，稍微不就會(huì)發(fā)生追尾事故。因此。增加汽車的后視能力，研制汽車后部探測物的便成為近些年來的研究熱點(diǎn)。為此，設(shè)計(jì)了以單片機(jī)為，利用超聲波實(shí)現(xiàn)無接觸測距的系統(tǒng)。工作時(shí)，超聲波不斷發(fā)射出一系列連續(xù)脈沖，給測量邏輯電路提供一個(gè)短脈沖。最后由信號(hào)處理裝置對(duì)接收的信號(hào)依據(jù)時(shí)間差進(jìn)行處理，自動(dòng)計(jì)算出車與物之間的距離。目前，國內(nèi)外一般的超聲波測距儀，其理想的測量距離為 1m-5m，因此大都用于等近距離測距中。本文根據(jù)聲波在空氣中原理，介紹了基于STC89C52汽車單片機(jī)的超聲波測距器。本文設(shè)計(jì)的系統(tǒng)主要是針對(duì)汽車時(shí)人無法目測到車

4、尾與物的距離而設(shè)計(jì)的。本系統(tǒng)運(yùn)用單片機(jī)技術(shù)、超聲波測距技術(shù)和傳感器技術(shù)進(jìn)行設(shè)計(jì)，通過液晶屏顯示物與汽車的距離遠(yuǎn)近，并通過二極管發(fā)光示警。關(guān)鍵字：超聲波傳感器；單片機(jī)；測距；Based on SCM ultrasonic rangefinderAbstractIn recent years, the number of cars is increasing every year. In roads, streets, parking, garage and other crowded, narrow place reversing, the driver should not only forw

5、ard, but also looking back, a little rear-end accident occurs accidentally. So. Increase the capacity of the car rear view, the development car parking sensor rear obstacle detection hase a research hotspot in recent years. To this end, designed a microcontroller as the core, the use of ultrasonic r

6、anging to achieve non-contact reversing radar system. Work, the ultrasonictransmitter continuously emits a series of consecutive pulses, to measure the logic circuit toprovide a short pulse. Finally, the signal prosing device based on time difference ofreceived signal prosing, automatic calculation

7、of turnout and the distance betnobstacles. At present, domestic and foreign general ultrasonic range finder, the idealmeasuring distance 1m-5m, so most car reversing radar for close-Ranging. Based on theprinciple of sound wave propagation in air is roduced based on ultrasonic range finderSTC89C52 mi

8、crocontroller. This reversing radar early warning system designed mainly forcar parking to the rear of the vehicle when the can not visual distance with obstaclesdesigned. The system uses microcontroller technology, ultrasonic distance measurement technology and sensor technology in design, through

9、the LCD screen display distanceobstacles and cars, and through the warning buzzer.Key words：Ultrasonic sensors，SCM，location，parking sensor第一章緒論1.1課題現(xiàn)狀經(jīng)過多年的發(fā)展，設(shè)計(jì)以及使用發(fā)生了質(zhì)的變化。經(jīng)過這幾年的發(fā)展，倒車系統(tǒng)已經(jīng)經(jīng)過了六代技術(shù)改良，不管從結(jié)構(gòu)外觀上，還是從性能價(jià)格上，這六代產(chǎn)品都各有特點(diǎn)，使用較多的是數(shù)碼顯示、熒屏顯示和魔幻鏡這三種。第一代：時(shí)通過喇叭提醒 ?！罢?qǐng)注意”！想必不少人還記得這種聲音，這就是的第一代產(chǎn)品，現(xiàn)在部分車還在使用

10、。只要掛上倒檔，它就會(huì)響起，提醒周圍的人注意，從某種意義上來說，它對(duì)駕駛員并沒有直接的幫助，不能算真正的，基本屬于淘汰產(chǎn)品。第二代：采用蜂鳴器不同聲音提示駕駛員。這是系統(tǒng)的真正開始。時(shí)，如果車后 1.8m1.5m 處有物，蜂鳴器就會(huì)開始工作。蜂鳴聲越急，表示車輛離障礙物越近。但沒有語音提示，也沒有距離顯示，雖然知道有物，但不能確定障礙物離車有多遠(yuǎn)，對(duì)駕駛員幫助不大。第三代：數(shù)碼波段顯示具體距離或者距離范圍。這代產(chǎn)品比第二代進(jìn)步很多，可以顯示車后物離車體的距離。如果是物體，在 1.8m 開始顯示；如果是人，在 0.9m左右的距離開始顯示。這一代產(chǎn)品有兩種顯示方式，數(shù)碼顯示產(chǎn)品顯示距離數(shù)字，而波段

11、顯示產(chǎn)品由 3 種顏色來區(qū)別：綠色代表安全距離，表示物距離有 0.8m 以上；黃物距離只有 0.6m0.8m；紅色代表色代表警告距離，表示距離，表示物距離只有不到 0.6m，必須停止但安裝在車內(nèi)影響美觀。 第三代產(chǎn)品把數(shù)碼和波段組合在一起，比較實(shí)用，第四代：液晶屏動(dòng)態(tài)顯示。這一代有一個(gè)質(zhì)的飛躍，特別是熒屏顯示開始出現(xiàn)動(dòng)態(tài)顯示系統(tǒng)。不用掛倒檔，只要發(fā)動(dòng)汽車，顯示器上就會(huì)出現(xiàn)汽車圖案以及車輛周圍物的距離，色彩清晰漂亮，外表美觀，可以直接粘貼在上，安裝很方便。不過LCD 顯示外觀雖精巧，靈敏度較高，但能力不強(qiáng)，所以誤報(bào)也較多。第五代：魔幻鏡。結(jié)合了前幾代產(chǎn)品的優(yōu)點(diǎn)，采用了仿生超聲技術(shù)，配以高速電腦控

12、制，可全天候準(zhǔn)確地測知 2m 以內(nèi)的物，并以不同等級(jí)提示和直觀的顯示提醒駕駛員。魔幻鏡可以把后視鏡、免提、溫度顯示和車內(nèi)空氣污染顯示等多項(xiàng)功能整合在一起，并設(shè)計(jì)了語音功能，是目前市面上最先進(jìn)的系統(tǒng)。因?yàn)槠渫庑尉褪且粔K鏡，所以可以不占用車內(nèi)空間，直接安裝在車內(nèi)后視鏡的位置。而且顏色款式多樣，可以按照個(gè)人需求和車內(nèi)裝飾選配。第六代：專為高檔轎車配置的。第六代產(chǎn)品在第五代的基礎(chǔ)上新增了很多功能：外觀上看，比第五代產(chǎn)品更為精致典雅；從功能上看，它除了具備第五代產(chǎn)品的所有功能之外，還整合了高檔轎車具備的影音系統(tǒng)，可以在顯示器上本文利用 CTC89C52 單片機(jī)為中心配以超聲波發(fā)射接收模塊來測試車位距物的

13、距離，通過 HJ602A 顯示模塊把車位距物的距離反映出具體數(shù)字，發(fā)光二極管長明來提示駕駛員。這種打車的體積比較小且單片機(jī)的性價(jià)比比較高。1.2課題的研究目的和意義總結(jié)一下在校四年來的學(xué)習(xí)成果。檢查自己在綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)解決實(shí)際問題的能力怎么樣。一個(gè)是綜合運(yùn)用所學(xué)知識(shí)，一個(gè)是解決實(shí)際問題的能力。熟悉常用電子元器件的類型、標(biāo)識(shí)、封裝，也要了解陌生的電子原件的性能參數(shù)和使用。在的日常生活和工作中視線不良一直是困擾駕駛員的難題，隨著汽車的迅速增加，停車難已經(jīng)是不爭的事實(shí)，狹小的停車場地常常令有車一族無所適從，稍不慎，則闖禍，煩事又煩人。雖然每輛車都有后視鏡，但不可避免的都存在一個(gè)后視盲區(qū)。倒車是汽車

14、泊車或者時(shí)的安全輔助裝置，能以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員駕駛車輛周圍物的情況，解除了駕駛員泊車、和起動(dòng)車輛時(shí)前后左右探視所引起的困擾，并幫助駕駛員掃除了使用死角和視線模糊的缺陷，提高駕駛的安全性。倒車的發(fā)明是迫在眉睫的，是必不可少的設(shè)備。最早出現(xiàn)的“請(qǐng)注意，請(qǐng)注意”的語音提示，只能起到警示附近行人的目的，對(duì)駕駛者掌握車后狀況毫無幫助。較早出現(xiàn)的蜂蜜器提示，在時(shí)，發(fā)出“滴滴滴”，這是系統(tǒng)的開始，時(shí)在車后一定距離有物，當(dāng)車尾與物達(dá)到一定距離時(shí)就會(huì)發(fā)出警報(bào)。現(xiàn)在的后視系統(tǒng)，在車后安裝頭，把車后的情況傳送到駕駛員的顯示屏。前者比較簡單，而后者又太昂貴。本系統(tǒng)綜合二者優(yōu)點(diǎn)，利用超聲波測距原理測出車

15、尾到物的距離，發(fā)出語音提示或響聲，并把距離傳至顯示屏。超聲波測距技術(shù)。是一種有源非接觸性測距技術(shù)，是利用超聲波在空氣中的定向傳播特性和固體反射特性，通過接收自身反射的超聲波反射信號(hào)。根據(jù)超聲波發(fā)出及回波接收時(shí)間差及速度，計(jì)算出距離。由于超聲波傳感器具有成本低廉、速度快、距離分辨率高、質(zhì)量輕、體積小和易于裝卸的優(yōu)點(diǎn)，不需要通過大量的計(jì)算就可獲得數(shù)據(jù)因而其測距速度快，實(shí)用性好。同時(shí)超聲波傳感器不易受到天氣條件、環(huán)境光照及物陰影、表面粗糙等影響第二章超聲波測距原理及方案選擇2.1測距原理2.1.1超聲波測距原理本設(shè)計(jì)利用超聲波測距儀測得的距離作為的依據(jù)。超聲波產(chǎn)生分有源和無源方式，本設(shè)計(jì)使用的是通過

16、單片機(jī)產(chǎn)生 40kHz 的有源測距方式。超聲波向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中，途中碰到物就立即返回來，超聲波收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。超速度在溫度為 20時(shí)約為 345m/s，根據(jù)計(jì)時(shí)器的時(shí)間t，就聲波在空氣中的可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距物的距離(s)，即：s=345t/2。這就是所謂的時(shí)間差測距法。超聲波測距的原理是利用超聲波在空氣中的速度為已知，測量聲波在發(fā)射后遇到物反射回來的時(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)到物的實(shí)際距離。由此可見，超聲波測距原理與原理是一樣的。測距的公式表示為：L=CT 式中 L 為測量的距離長度；C 為超聲波在空氣中的傳播速度；T 為測

17、量距離的時(shí)間差(T 為發(fā)射到接收時(shí)間數(shù)值的一半)1。2.1.2測量與控制方法聲波在其介質(zhì)中被定義為縱波。當(dāng)聲波受到尺寸大于其波長的目標(biāo)物體阻擋時(shí)就會(huì)發(fā)生反射；反射波稱為回聲。假如聲波在介質(zhì)中的速度是已知的，而且聲波從聲源到達(dá)目標(biāo)然后返回聲源的時(shí)間可以測量得到，從聲波到目標(biāo)的距離就可以精確地計(jì)算出來。這就是本系統(tǒng)的測量原理。由于此超聲波測距儀可以實(shí)現(xiàn)雙向測距，所以需進(jìn)距選擇，而這個(gè)測距選擇就以自動(dòng)選擇功能來實(shí)現(xiàn)。2.1.3 理論計(jì)算圖 2.1 是比較準(zhǔn)確的計(jì)算距離的方法，利用單片機(jī)發(fā)射 40kHz 超聲波。聲波遇到物反射回來。若可以測出第一個(gè)回波到達(dá)的時(shí)間與發(fā)射脈沖之間的時(shí)間差 t，利用S=1/

18、2vt,即可算得傳感器與反射點(diǎn)間距離 s，由圖可知，被測距離H=scos。 =arcs/S)2； M 為兩探頭之間中心距離的一半，將代入，H=Scos(arcs/S)； 再將S=1/2vt 代入，得 H=1/2vtcos(arcs/S)； v 在一定溫度下是一常數(shù)（例在T=15時(shí)，v=340.0 m/s），當(dāng)被測距離遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 M時(shí)，cos(arcs/S)1,所以式可以化簡為 H=1/2vt3。2M發(fā)射探頭接收探頭SHa圖 2.1 超聲波距離計(jì)算示意圖4當(dāng)距離一定的時(shí)候，可以忽略發(fā)射和接受產(chǎn)生的角度的影響。此時(shí)，對(duì)距離影響最大的是溫度。由于超聲波也是一種聲波，其聲速 V 與溫度 C 有關(guān)。在使用

19、時(shí)，如果溫度變化不大，則可認(rèn)為聲速是基本不變的。如果測距精度要求很高的情況下，則應(yīng)通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右孕Ｕ?。聲速確定后，只要測得超聲波往返的時(shí)間，即可根據(jù)上述原理求得距離。2.2系統(tǒng)方案比較與選擇方案一：利用分立模塊的超聲波測距儀。系統(tǒng)包括超聲波測距模組、LED 數(shù)碼顯示模組、驅(qū)動(dòng)模組、控制模組及電源五部分。超聲波測距模塊主要由發(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 40KHz產(chǎn)生電路。顯示模塊是一個(gè) 8 位段數(shù)碼顯示的 LED；測量結(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)。RT缺點(diǎn)

20、：能測的最小距離比較長，不能實(shí)現(xiàn)雙向測距，電路復(fù)雜性能穩(wěn)定性不高。方案二：基于STC89C52 單片機(jī)的超聲波測距儀。超聲波測距儀主要以單片機(jī)STC89C52 為，其是利用壓電晶體的諧振帶動(dòng)周圍空氣振動(dòng)來工作的.超聲波向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中，途中碰到物就立即返回來，超聲波接收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。一般情況下，超聲波在空氣中的速度為 340m/s，根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間 t，就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距法測距。物的距離 s，即 s=340t/2，這就是常用的時(shí)差在測距計(jì)數(shù)電路設(shè)計(jì)中，采用了相關(guān)，其主要原理是：測量時(shí)單片機(jī)系統(tǒng)先給發(fā)射電路提供 20 個(gè)左右的脈沖信號(hào)，單

21、片機(jī)計(jì)數(shù)器立即計(jì)數(shù)；當(dāng)信號(hào)發(fā)射一段時(shí)間后，若單片機(jī)收到外中斷 1 的信號(hào)，則計(jì)時(shí)成功。若沒有收到信號(hào)就重新發(fā)射信號(hào)一次，直到收到脈沖信號(hào)，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。雙向超聲波測距儀的系統(tǒng)主要有幾下部分組成（如圖 2.3 所示）： LCD 顯示模塊，STC89C52 控制，超聲波發(fā)射模塊，超聲波接收模塊，電源模塊等五大模塊，二極管發(fā)光模塊。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 的電源供系統(tǒng)各部分電路使用。圖 2.2 是超聲波測距模塊硬件框圖。圖 2.2 超聲波測距模塊硬件框圖優(yōu)點(diǎn)：具有歷史數(shù)據(jù)功能、出錯(cuò)管理功能。超聲波接收頭超聲波回波接收處理電路模塊接口超聲波發(fā)射頭超聲

22、波發(fā)射調(diào)理電路優(yōu)點(diǎn)：能進(jìn)行雙向測距,實(shí)時(shí)性好，精度高，功耗低。在電路中采用STC89C52的優(yōu)點(diǎn)是：指令簡單，控制容易；基于上述兩種方案的比較，方案一，測量盲區(qū)較長，結(jié)構(gòu)復(fù)雜且穩(wěn)定性不高。方案二，能進(jìn)行雙向測距，精度高，功耗低，模塊簡單，穩(wěn)定性高。所以選用方案二。圖 2.3 硬件系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體框圖5超聲波接收部分電路電源模塊STC89C52超聲波發(fā)射部分LCD 顯示第三章系統(tǒng)硬件3.1單片機(jī) STC89C523.1.1STC89C52 的功能描述STC89C52 是一種低損耗、高性能、CMOS 八位微處理器，片內(nèi)有 8k 字節(jié)的可重復(fù)編程、快速擦除快速寫入程序的器，能重復(fù)寫入/擦除 1000 次

23、，數(shù)據(jù)保存時(shí)間為十年。它與 MCS-51 系列單片機(jī)在指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容，不僅可完全代替MCS-51 系列單片機(jī)，而且能使系統(tǒng)具有許多 MCS-51 系列產(chǎn)品沒有的功能。STC89C52 可真正的單片機(jī)最小應(yīng)用系統(tǒng)，縮小系統(tǒng)體積，增加系統(tǒng)的可靠性，降低系統(tǒng)的成本。只要程序長度小于 8K，四個(gè) I/O 口全部提供給用戶。可用 12V 電壓編程,而且擦寫時(shí)間僅需 10 毫秒， 僅為 8751/87C51 的擦除時(shí)間的百分之一, 與8751/87C51 的擦寫相比，不易損壞器件，沒有兩種電源的要求，改寫時(shí)不拔下，適合許多控制領(lǐng)域。工作電壓范圍寬（2.7V6V），全靜態(tài)工作，工作頻率寬在0Hz2

24、4MHz 之間，比 8751/87C51 等 51 系列的 6MHz12MHz 更具有靈活性,系統(tǒng)能快能慢。SCT89C52提供三級(jí)程序器加密，提供了方便靈活而可靠的硬加密手段，能完全保證程序或系統(tǒng)不被仿制。P0 口是三態(tài)雙向口,通稱數(shù)據(jù)總線口,因?yàn)橹挥性摽谀苤苯佑糜趯?duì)外部器的讀/寫操作。STC89C52 單片機(jī)為很多控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價(jià)廉的方案。外形及引腳排列如圖 3.1 所示。圖 3.1 STC89C52 單片機(jī)引腳圖3.1.2STC89C52 的主要特性STC89C52 主要具有以下幾個(gè)特點(diǎn)：1）STC89C52 與MCS-51 系列的單片機(jī)在指令系統(tǒng)和引腳上完全兼容；2）內(nèi)有

25、 4k 字節(jié)可重復(fù)編程快擦寫程序器；3）靜態(tài)工作,工作范圍:0Hz24MHz；4）2568 位RAM；5）32 位雙向輸入輸出口；6）兩個(gè)十六位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器；7）5 個(gè)中斷源,兩級(jí)中斷優(yōu)先級(jí)；8）1 個(gè)全雙工的異步串行口；9）閑置和掉電兩種工作方式；10）內(nèi)振蕩器和時(shí)鐘電路。3.1.3STC89C52 單片機(jī)的系統(tǒng)1.時(shí)鐘電路STC89C52有一個(gè)用于振蕩器的高增益反相放大器，引腳 RXD 和TXD 分別是此放大器的輸入端和輸出端。時(shí)鐘可以由方式產(chǎn)生或外部方式產(chǎn)生。方式的時(shí)鐘電路如圖 3.2(a)所示，在 RXD 和 TXD 引腳上外接定時(shí)元件，振蕩器就產(chǎn)生自激振蕩。定時(shí)元件通常采用石英晶體

26、和電容組成的并聯(lián)諧振回路。晶體振蕩頻率可以在 1.212MHz 之間選擇，電容值在 530pF 之間選擇，電容值的大小可對(duì)頻率起微調(diào)的作用。外部方式的時(shí)鐘電路如圖 3.2（b）所示，RXD 接地，TXD 接外部振蕩器。對(duì)外部振蕩信號(hào)無特殊要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于 12MHz 的信號(hào)。片內(nèi)時(shí)鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個(gè)兩相時(shí)鐘 P1 和P2，供單片機(jī)使用。RXD 接地，TXD 接外部振蕩器。對(duì)外部振蕩信號(hào)無特殊要求，只要求保證脈沖寬度，一般采用頻率低于 12MHz 的信號(hào)。片內(nèi)時(shí)鐘發(fā)生器把振蕩頻率兩分頻，產(chǎn)生一個(gè)兩相時(shí)鐘P1 和P2，供單片機(jī)使用。（a）方式時(shí)鐘電路（b）

27、 外部方式時(shí)鐘電路圖 3.2 時(shí)鐘電路圖2.復(fù)位及復(fù)位電路（1）復(fù)位操作復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作。其主要功能是把 PC 初始化為 0000H，使單片機(jī)從0000H 單元開始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)的正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為擺脫困境，也需按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。除PC 之外，復(fù)位操作還對(duì)其他一些寄存器有影響，它們的復(fù)位狀態(tài)如表 3.1 所示。一些寄存器的復(fù)位狀態(tài)6表 3.1寄存器復(fù)位狀態(tài)寄存器復(fù)位狀態(tài)PC ACC PSW SP DPTR P0-P3 IPIETMOD0000H00H00H07H0000H FFHXX000000B 0X000000B00HTCO

28、N TL0 TH0 TL1 TH1 SCON SBUFPCON00H00H00H00H00H00H不定00000B（2）復(fù)位信號(hào)及其產(chǎn)生RST 引腳是復(fù)位信號(hào)的輸入端。復(fù)位信號(hào)是有效，其有效時(shí)間應(yīng)持續(xù) 24 個(gè)振蕩周期(即兩個(gè)機(jī)器周期)以上。若使用頗率為 6MHz 的晶振，則復(fù)位信號(hào)持續(xù)時(shí)間應(yīng)超過 4us 才能完成復(fù)位操作。產(chǎn)生復(fù)位信號(hào)的電路邏輯如圖 3.3 所示：圖 3.3 復(fù)位信號(hào)的電路邏輯圖整個(gè)復(fù)位電路包括內(nèi)、外兩部分。外部電路產(chǎn)生的復(fù)位信號(hào)(RST)送至觸發(fā)器，再由片內(nèi)復(fù)位電路在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2 時(shí)刻對(duì)觸發(fā)器的輸出進(jìn)行采樣，然后才得到復(fù)位操作所需要的信號(hào)。復(fù)位操作有上電自動(dòng)復(fù)位

29、、按鍵手動(dòng)復(fù)位兩種方式。1）上電自動(dòng)復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖 3.4（a）所示。這佯，只要電源 Vcc 的上升時(shí)間不超過 1ms，就可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電復(fù)位，即接通電源就成了系統(tǒng)的復(fù)位初始化。2）按鍵手動(dòng)復(fù)位有電平方式和脈沖方式兩種。其中，按鍵電平復(fù)位是通過使復(fù)位端經(jīng)電阻與 Vcc 電源接通而實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖 3.4（b）所示；而按鍵脈沖復(fù)位則是利用RC 微分電路產(chǎn)生的正脈沖來實(shí)現(xiàn)的，其電路如圖 3.4（c）所示。（a）上電復(fù)位（b） 按鍵電平復(fù)位（c） 按鍵脈沖復(fù)位圖 3.4 復(fù)位電路上述電路圖中的電阻、電容參數(shù)適用于 6MHz 晶振，能保證復(fù)位信號(hào)間大于 2 個(gè)機(jī)

30、器周期。本系統(tǒng)的復(fù)位電路采用圖 3.4（b）上電復(fù)位方式。STC89C52 具體介紹如下： 主電源引腳（2 根）持續(xù)時(shí)Vin40)：電源輸入，接5V 電源。GND(Pin20)：接地線。 接晶振引腳（2 根）XTAL1(Pin19)：片內(nèi)振蕩電路的輸入端。 XTAL2(Pin20)：片內(nèi)振蕩電路的輸出端。 制引腳（4 根）RST/VPP(Pin9)：復(fù)位引腳，引腳上出現(xiàn) 2 個(gè)機(jī)器周期的ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號(hào)。將使單片機(jī)復(fù)位。PSEN(Pin29)：外部EA/VPP(Pin31)：程序器讀選通信號(hào)。器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序器讀指令，如果接則從程序器讀指令。

31、編程輸入/輸出引腳（32 根）STC89C52 單片機(jī)有 4 組 8 位的可編程 I/O 口，分別位 P0、P1、P2、P3 口，每個(gè)口有 8 位（8 根引腳），共 32 根。PO 口（Pin39Pin32）：8 位雙向I/O 口線，名稱為P0.0P0.7。 P1 口（Pin1Pin8）：8 位準(zhǔn)雙向I/O 口線，名稱為P1.0P1.7。 P2 口（Pin21Pin28）：8 位準(zhǔn)雙向I/O 口線，名稱為P2.0P2.7。P3 口（Pin10Pin17）：8 位準(zhǔn)雙向I/O 口線，名稱為P3.0P3.77。 STC89C52 主要功能如表 3.2 所示。表 3.2 STC89C52 主要功能主

32、要功能特性兼容MCS51 指令系統(tǒng)32 個(gè)雙向I/O 口3 個(gè) 16 位可編程定時(shí)/計(jì)數(shù)器中斷2 個(gè)串行中斷8K 可反復(fù)擦寫Flash ROM256x8bitRAM時(shí)鐘頻率 0-24MHz可編程 UART 串行通道表 3.2 STC89C52 主要功能（續(xù)）主要功能特性2 個(gè)外部中斷源2 個(gè)讀寫中斷口線低功耗空閑和掉電模式共 6 個(gè)中斷源3 級(jí)加密位設(shè)置睡眠和喚醒功能3.2超聲波傳感器，本文采用 HC-SR04 超聲波模塊，本產(chǎn)品可提供 2cm-400cm 的接觸式距離感測功能，測量精度可達(dá)到 0.3cm；模塊包括超聲波基本工作原理：、與控制電路。1）采用I0 口TRIG 觸發(fā)測距，給至少 1

33、0us 的信號(hào)；2）模塊自動(dòng)發(fā)送 8 個(gè) 40khz 的，自動(dòng)檢測是否有信號(hào)返回；3）有信號(hào)返回，通過I0 口ECH0 輸出一個(gè)，持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間。測試距離=（時(shí)間*聲速（340m/s）2。HC-SR04 超聲波模塊電氣參數(shù)如表 3.3 所示表 3.3HC-SR04 超聲波模塊電器參數(shù)HC-SR04 超聲波模塊電氣參數(shù)DC5V15mA40Hz4m 2cm工作電壓工作電流工作頻率最遠(yuǎn)射程最近射程測量角度15 度輸入觸發(fā)信號(hào)10uS 的TTL 脈沖輸出TTL 電平信號(hào)，與射程成比例452015mm輸出回響信號(hào)規(guī)格尺寸3.3LCD1602A 顯示模塊LCD1602A是一種工業(yè)字

34、符型液晶，能夠同時(shí)顯示16x02即32個(gè)字符。（16列2行）模塊尺寸如圖 3.5 所示。圖 3.5 LCD1602A 模塊尺寸引腳接口如表3.4所示。表3.4 LCD1602A模塊引腳符號(hào)引腳說明符號(hào)引腳說明123VSS電源地91011D2數(shù)據(jù)VDD電源正極D3數(shù)據(jù)液晶顯示偏數(shù)據(jù)VLD4壓4數(shù)據(jù)/命令12數(shù)據(jù)RSD5選擇5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6使能信號(hào)14數(shù)據(jù)ED77數(shù)據(jù)15背光源正極D0BLA8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極第1腳：VSS為地電源。第2腳：VDD接5V正電源。第3腳：VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)

35、可以通過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度。第4腳：RS為寄存器選擇，第5腳：R/W為讀寫信號(hào)線，時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時(shí)選擇指令寄存器。時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W共同為低電平時(shí)可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W為時(shí)可以讀R/W為低電平時(shí)可以寫入數(shù)據(jù)。忙信號(hào)，當(dāng)RS為第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。第714腳：D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第15腳：背光源正極。第16腳：背光源負(fù)極。3.4超聲波發(fā)射、接收模塊3.4.1模塊參數(shù)采用 HC-SR04 超聲波模塊，此模塊主要參數(shù)如下：工作電壓：4.5V5.5V。特別說明，絕對(duì)不允許超過 5.

36、5V；功耗電流：最小 1mA，最大 20mA；諧振頻率：40KHz；探測距離范圍：4mm4m。誤差：4%；（特別說明，探測最近距離為 4mm，最遠(yuǎn)距離為 4m，數(shù)據(jù)連續(xù)輸出，不需要任何設(shè)置。）（5）測量溫度范圍：0至+100；精度：1；（6）測量光照度范圍：能測量出明亮和；（7）數(shù)據(jù)輸出方式：ICC 和 UART（57600bps）兩種方式，用戶任選；其中 UART方式，是以 7 節(jié)為一組，以 0 x55 開頭的 3 個(gè)數(shù)據(jù)是距離數(shù)值；以 0 x66 開頭的 2 個(gè)數(shù)據(jù)是溫度數(shù)據(jù)；以 0 x77 開頭的 2 個(gè)數(shù)據(jù)是光照度數(shù)據(jù)。0 x550 x660 x77 是為區(qū)分 3 個(gè)數(shù)據(jù)而增加的數(shù)據(jù)頭

37、；（8）時(shí)間限制：支持如下 2 種探測方式；1、持續(xù)探測；2、受控間歇探測；（9）距離數(shù)據(jù)格式：以毫米為最小數(shù)據(jù)，雙字節(jié) 16 進(jìn)制傳輸，前高后低；（10）溫度數(shù)據(jù)格式：以攝氏度為最小數(shù)據(jù)，單字節(jié) 16 進(jìn)制傳輸；（11）光照數(shù)據(jù)格式：單字節(jié) 16 進(jìn)制傳輸；光線暗時(shí)數(shù)值大，光線亮?xí)r數(shù)值??；（12）工作溫度范圍：0至+100；（13）存放溫度：-40至+120；（14）外形尺寸：48mm39mm22mm（H）；（15）固定孔尺寸 3*3mm 間距：10mm。3.4.2超聲波原理及其系統(tǒng)組成超聲波測距是借助于超聲脈沖回波渡越時(shí)間法來實(shí)現(xiàn)的。設(shè)超聲波脈沖由傳感器發(fā)出到接收所經(jīng)歷的時(shí)間為 t，超聲波

38、在空氣中的的距離D 可以求出：D=ct/2速度為 c，則從傳感器到目標(biāo)物體圖 3.6 相應(yīng)的系統(tǒng)框圖發(fā)射出長約 6mm，頻率為 40KHZ 的超聲波信號(hào)。此信號(hào)被物基本原理：經(jīng)體反射回來由接收頭接收，接收頭實(shí)質(zhì)上是一種壓電效應(yīng)的換能器。它接收到信號(hào)后產(chǎn)生mV 級(jí)的微弱電壓信號(hào)。3.5電源電路穩(wěn)壓電源的輸出電壓 UO（或電壓可調(diào)范圍 UOminUOmax）和最大輸出電流 IOmax是它的特性指標(biāo)，這兩個(gè)指標(biāo)決定了該電源的適用范圍，同時(shí)也決定了穩(wěn)壓器的特性指標(biāo)以及如何選擇變壓器、整流管和濾波電容。而輸出電阻、紋波電壓、溫度系數(shù)是穩(wěn)壓電源的質(zhì)量指標(biāo)，它們決定了穩(wěn)壓器的穩(wěn)壓系數(shù)、輸出阻抗、溫度系數(shù)和濾

39、波電容的選擇。因?yàn)橄到y(tǒng)是由單片機(jī)直接控制處理，其穩(wěn)定的電壓對(duì)單片機(jī)來說是十分重要的，如圖 3.7 所示是穩(wěn)壓電源，使系統(tǒng)能正常的工作。計(jì)算傳輸超聲波接收增益放大計(jì)時(shí)控制超聲波發(fā)射40K 振蕩調(diào)制定時(shí)圖 3.7 穩(wěn)壓電源3.5.1三腳穩(wěn)壓模塊三腳穩(wěn)壓塊選擇：該裝置中的穩(wěn)壓塊選用LM7805 集成穩(wěn)壓塊。下面介紹LM7805的技術(shù)參數(shù)。LM7805 系列集成穩(wěn)壓塊主要技術(shù)參數(shù)：輸入電壓：DC3V35V；最大輸出電流：1.5A。LM7805 系列穩(wěn)壓塊封裝：1 腳為輸入端 ，2 腳為公共端 ，3 腳為輸出端。注意事項(xiàng)：引腳不能接錯(cuò)，公共端不能懸空；為防止過熱應(yīng)安裝散熱片，其原理圖如圖示，按圖來分析其

40、原理：在本設(shè)計(jì)中應(yīng)輸出電壓為 Vo=5V，則當(dāng) Vo5V 時(shí)，T2 的b 極電壓上升，進(jìn)而 T2 的 c 極電壓下降，進(jìn)而 T1 的b 極電壓下降,進(jìn)而T1 的 Vce極電壓上升，進(jìn)而Vo 趨于 5V；反之當(dāng)Vo5V 時(shí)亦然。圖 3.8 三腳穩(wěn)壓電源結(jié)構(gòu)3.6顯示電路本設(shè)計(jì)采用的 LCD1602 液晶顯示器以其微功耗、顯示內(nèi)容豐富、體積小、超薄輕巧，界面友好，控制方便，電路簡單，長等優(yōu)點(diǎn)。深受歡迎。LCD 是利用晶體材料的電光效應(yīng)制作的一種式顯示器。液晶本身并不發(fā)光，依靠電信號(hào)的控制使周圍環(huán)境光在顯示部位反射或透射而得以顯示8。圖 3.9 是其硬件電路圖。圖 3.9 LCD1602 液晶顯示器

41、本設(shè)計(jì)通過 SST89C52 單片機(jī)與 LCD1602 液晶顯示器相連，顯示超聲波模塊測出的距離。圖 3.10 為本設(shè)計(jì)的顯示電路。圖 3.10 顯示電路93.7二極管發(fā)光模塊如圖 3.10 所示在單片機(jī)P0 口接一發(fā)光二極管，當(dāng)P0 口為低電平時(shí)二極管發(fā)光。圖 3.11 發(fā)光二極管模塊第四章系統(tǒng)設(shè)計(jì)超聲波的設(shè)計(jì)主要由主程序、超聲波發(fā)生子程序、超聲波接收中斷程序、LCD 顯示子程序及二極管、數(shù)據(jù)處理程序等組成。由于本系統(tǒng)工作在兩種模式下，所以程序有兩個(gè)分支，模式和測距模式。在模式下，先對(duì)所測的距離與極限值比較，當(dāng)小于極限值時(shí)，就通過二極管發(fā)出光亮。在測距模式下，將測得的距離顯示在LCD1602

42、 液晶屏上。在 4 米之內(nèi)比較準(zhǔn)確。4.1系統(tǒng)程序總框圖開始1 結(jié)束圖 4.1 系統(tǒng)總框圖104.2說明設(shè)計(jì)主要由主程序、超聲波發(fā)射子程序、0 超聲波接超聲波系統(tǒng)的收中斷程序及顯示子程序四個(gè)主要模塊組成。本設(shè)計(jì)的所有程序都是用C 語言編寫的。超聲波驅(qū)動(dòng)脈沖部分，用到了單片機(jī)的 T0 產(chǎn)生 40kHz 時(shí)鐘脈沖，經(jīng)過 74LS04 反相器驅(qū)動(dòng)后激勵(lì)超聲波發(fā)射頭發(fā)送超聲波信號(hào)。超聲波接收部分由 CX20106A調(diào)理電路，經(jīng)過調(diào)理后的超聲波信號(hào)在單片機(jī) P33 口產(chǎn)生時(shí)鐘下降沿，激發(fā)前置信號(hào)O2 外Y發(fā)光二極管5mLCD 顯示測距初始化中斷。單片機(jī)進(jìn)入數(shù)據(jù)處理程序，計(jì)算出實(shí)際的距離。模式識(shí)別程序僅通

43、過一個(gè)按鍵實(shí)現(xiàn)。播報(bào)和顯示都由相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)程序?qū)崿F(xiàn)。詳細(xì)程序及程序說明見附錄。（1）系統(tǒng)初始化模塊：即系統(tǒng)剛上電的時(shí)候?qū)ο到y(tǒng)的各個(gè)引腳的電平分配和對(duì)各寄存器的初值賦值。（2）數(shù)碼管顯示模塊：通過該模塊的設(shè)計(jì)能夠讓所測得的距離顯示在數(shù)碼管上。（3）按鍵掃描模塊：此模塊用來通過鍵盤控制的工作。（4）發(fā)射接收控制模塊：發(fā)射控制模塊是控制超聲波發(fā)射電路發(fā)射超聲脈沖啟動(dòng)定時(shí)器工作，同時(shí)啟動(dòng)接收電路工作，當(dāng)接收電路有信號(hào)輸入時(shí)，對(duì)輸入信號(hào)進(jìn)行處理。（5）運(yùn)算結(jié)果處理模塊：運(yùn)算結(jié)果處理模塊將多次所測得時(shí)間進(jìn)行處理，進(jìn)行取大值工作，根據(jù)公式計(jì)算出距離，然后再對(duì)計(jì)算得出的結(jié)果進(jìn)行修正處理，數(shù)據(jù)處理后送至數(shù)碼顯示模

44、塊。（6）二極管發(fā)光模塊：當(dāng)所測距離小于一定值時(shí)，通過二極管發(fā)光來提醒駕駛員。主程序除了完成定時(shí)器 T0、中斷源0 初始化外，主要實(shí)現(xiàn)超聲波的巡回發(fā)射（調(diào)用超聲波發(fā)射程序）和距離的動(dòng)態(tài)掃描顯示；0 中斷服務(wù)程序計(jì)算車尾距離障礙物的距離數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)一方面交由主程序顯示，另一方面與設(shè)定值（比如 1.5m）進(jìn)行比較，如小于 1.5m，二極管發(fā)光，否則關(guān)閉；如果車尾距離物的距離較遠(yuǎn)，超聲波往返時(shí)間就會(huì)超過了定時(shí)器T最長的定時(shí)時(shí)間，則T0 發(fā)生溢出而中斷，這時(shí)進(jìn)行距離計(jì)算，發(fā)光二極管不發(fā)光，以示車后無物，可放心。第五章實(shí)物制作及系統(tǒng)調(diào)試5.1系統(tǒng)萬用板板制作5.1.1電路原理圖的設(shè)計(jì)1）在Pro中先新建

45、一個(gè)原理圖文檔，把所需要的元件載入到文檔里面；2）再按照系統(tǒng)電路圖繪制導(dǎo)線，把元件連接好；3）通過電氣檢查如果沒有錯(cuò)誤，那么系統(tǒng)的電路原理圖就繪制完成；圖 5.1 系統(tǒng)電路圖5.1.2萬用板制作用 protl 畫好電路圖認(rèn)真核對(duì)確認(rèn)無誤后開始著手萬用板的制作。1）裁板根據(jù)電路圖以及電路原件的實(shí)際大小把萬用板裁成 900900mm 大小。2）排版按照電路圖把電路元器件按照方便連線的樣式用鉛筆哎電路板上標(biāo)記好位置，爭取做到連線方便、美觀。3）安裝、焊接在用鉛筆標(biāo)記好的地方安裝上擦腳，安裝不了或者沒必要安裝擦腳的直接把原件安裝在萬用板上。根據(jù)電路圖開始連接導(dǎo)線，互相交叉的導(dǎo)線不要去膠皮套保證不會(huì)短路

46、，把導(dǎo)線一原件或擦腳的引腳焊接上。連線焊接的過程中要認(rèn)真仔細(xì)以免連錯(cuò)引腳導(dǎo)致接通電源后燒壞原件。4）測試在硬件電路焊接好了之后，先目測有沒有斷線、短路的線路；其次用萬用表檢測各導(dǎo)線間的連接性是否良好；最后安裝元器件，安裝好后，連接 5V 的工作電源，再檢查相關(guān)的電源引腳和接地電壓。對(duì)檢查出的線路問題，斷線的添加焊錫連接，短路的劃開，元件電壓不對(duì)的檢查焊點(diǎn)是否良好。按以上方法對(duì)硬件電路檢查，直到各線路連接良好，電壓正常為止。5.2系統(tǒng)調(diào)試超聲波測距儀的制作和調(diào)試都比較簡單，其中是采用 HC-SR04 超聲波模塊，其諧振頻率為 40KHz，安裝時(shí)應(yīng)保持兩換能器中心軸線平行并相距，其余元件無特殊要求

47、。若能將超聲波接收電路用金屬殼起來，則可提高能力。硬件電路制作完成并調(diào)試好后，便可將程序編譯好到單片機(jī)試運(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量的間隔時(shí)間，以適應(yīng)不同距離的測量需要。根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路參數(shù)和程序，測距儀能測的范圍一般為 0.104.0m，測距儀最大誤差不超過 1cm。系統(tǒng)調(diào)試完后應(yīng)對(duì)測量誤差和重復(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)際使用的測量要求。第六章誤差分析與設(shè)計(jì)總結(jié)6.1發(fā)射接收時(shí)間對(duì)測量精度的影響分析采用 HC-SR04 超聲波模塊，本模塊發(fā)射頻率 40KHz ，忽略脈沖電路硬件產(chǎn)生的延時(shí)，可知由生成的起始時(shí)間對(duì)于一般要求的精度是

48、可靠的。對(duì)于接收到的回波，超聲波在空氣介質(zhì)的過程中會(huì)有很大的衰減，其衰減遵循指數(shù)規(guī)律。設(shè)測量設(shè)備基準(zhǔn)面距被測物距離為h，則空氣中的超聲波波動(dòng)方程為A=A(h)cos(t+kt)=A0e-2kcos(t+kt)(6.1)由以上公式可知，超聲波在過程中存在衰減，且超聲波頻率越高，衰減越快，但頻率的增高有利于提高超聲波的指向性。經(jīng)以上分析，超聲波回波的幅值在過程中衰減很大，收到的回波信號(hào)可能十分微弱，要想判斷捕獲到的第一個(gè)回波確定準(zhǔn)確的接受時(shí)間，必須對(duì)收到的信號(hào)進(jìn)行足夠的放大，否則不正確的判斷回波時(shí)間，會(huì)對(duì)超聲波測量精度產(chǎn)生影響。6.2提高精度的方案及系統(tǒng)設(shè)計(jì)HC-SR04 超聲波模塊自帶溫度補(bǔ)償模

49、塊如果能夠知道當(dāng)?shù)販囟?，則可根據(jù)公式C=C01+T/273 求出當(dāng)?shù)芈曀伲瑥亩軌颢@得較高的測量精度。而問題的關(guān)鍵在于獲得溫度數(shù)據(jù)的方法。采用熱敏電阻、熱電耦、集成溫度傳感器都可以獲得較為準(zhǔn)確的溫度值。在 10 85 的工作環(huán)境下可以保持 0.5% 的使用精度，在這個(gè)空間內(nèi)足以保證為超聲波測距設(shè)備提供足夠的精度范圍。6.3設(shè)計(jì)的要求本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)要求是利用超聲波測距原理設(shè)計(jì)一個(gè)車用的。要求通過設(shè)計(jì)能夠測出并顯示車與物的距離，并能在距離小于 2m 的時(shí)候根據(jù)設(shè)定值進(jìn)行蜂鳴器，超聲波測距的誤差要在 3cm 以內(nèi)。6.4設(shè)計(jì)總結(jié)經(jīng)過這段時(shí)間的學(xué)習(xí)與設(shè)計(jì)，成功制作出實(shí)物。本設(shè)計(jì)最終要完成在單片機(jī)的控制下

50、超聲波模塊檢測設(shè)備與物之間的距離并把距離在 LCD 屏上顯示出來，當(dāng)距離小于1.5m 時(shí)黃色的發(fā)光二極管會(huì)發(fā)光提示。設(shè)計(jì)初要求本設(shè)計(jì)的誤差在 3cm 以內(nèi)。表 6.1是實(shí)際距離與測量距離的對(duì)比。表 6.1實(shí)際距離與測量距離比較實(shí)際距離測量距離5.5cm5cm15.7cm15cm1.5m1.47m2m1.93m通過表 6.1 可以看出本設(shè)計(jì)的誤差達(dá)到設(shè)計(jì)要求。參考文獻(xiàn),等.便攜式超聲波測距儀設(shè)計(jì)J.科技廣場,2008,12:190191.1234,.一種超聲波測距儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)J.中國測試技術(shù),2008,34（6）:121122.,等.超聲波測距儀的設(shè)計(jì)J.傳感器技術(shù),2002,21（8）:30

51、31.,王建勤，.簡易高精度超聲波測距儀的設(shè)計(jì)J.機(jī)械管理開發(fā),2008,23（6）:102103.5仇成群，云.基于單片機(jī)的汽車防撞系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.現(xiàn)代制造工程,2010,12:112113.,等.MCS-51 系列單片機(jī)系統(tǒng)及其應(yīng)用M.第二版,6,張為民,：高等教育社,2004.1819.7,田地,方向,等.基于 MCS51 單片機(jī)的 8 位 PC104 總線主板的研發(fā)與應(yīng)用J.儀器儀表學(xué)報(bào),2007,28（7）：12301231.8910.微機(jī)接術(shù)M.第二版,：高等教育,2004.233234.超聲波測距儀的設(shè)計(jì)與制作J.應(yīng)用天地，2008,27（11）：5455.,段,.基于 AT89C2

52、051 的超聲波測距儀設(shè)計(jì)J.新技術(shù)新儀器，2006，26（1）：2728.附錄/超聲波測距和顯示程序#include /包括一個(gè) 52 標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)核的頭文件#include/包含_nop_()函數(shù)定義的頭文件#define uchar unsigned char /定義一下方便使用#define uunsigned#define ulong unsigned longsbit Tx= P33; /產(chǎn)生脈沖引腳 sbit Rx = P32; /回波引腳sbit RS=P20; sbit RW=P21; sbit E=P22; sbit BF=P07;/寄存器選擇位，將 RS 位定義為P2.0 引腳

53、/讀寫選擇位，將 RW 位定義為P2.1 引腳/使能信號(hào)位，將E 位定義為P2.2 引腳/忙碌標(biāo)志位，將 BF 位定義為P0.7 引腳sbit warn_beep = P10;/小于 1.5 驅(qū)動(dòng)蜂鳴器unsigned char code string = CHAO SHENG BO;unsigned char code digit =0123456789; /定義字符數(shù)組顯示數(shù)字u udistance4; Threshold ;/測距接收緩沖區(qū)/定義閥值uchar ge,shi,ba bit succeed_flag;/*函數(shù)eL,i;/自定義全局變量/測量成功標(biāo)志void conver(u

54、temp_data);void delay_20us(); void delay1ms();void delay(unsigned char n); unsigned char BusyTest(void);void WriteInstruction (unsigned char dice);void WriteAddrensigned char x);void WriteData(unsigned char y); void LcdInitiate(void);void warn();/函數(shù)/*函數(shù)功能：延時(shí) 1ms(3j+2)*i=(333+2)10=1010(微秒)，可以認(rèn)為是 1 毫秒

55、*/ void delay1ms()unsigned char i,j; for(i=0;i10;i+) for(j=0;j33;j+);/*函數(shù)功能：延時(shí) 20us*/ void delay_20us()uchar bt ; for(bt=0;bt10;bt+);/*函數(shù)功能：延時(shí)若干毫秒?yún)?shù)：n*/ void delay(unsigned char n)unsigned char i; for(i=0;in;i+)delay1ms();/*函數(shù)功能：判斷液晶模塊的忙碌狀態(tài)返回值：result。result=1，忙碌;result=0，不忙*/ unsigned char BusyTest(

56、void)bit result;RS=0; RW=1; E=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); result=BF; E=0;/根據(jù)規(guī)定，RS 為低電平，RW 為時(shí)，可以讀狀態(tài)/E=1，才允許讀寫/空操作/空操作四個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間/將忙碌標(biāo)志電平賦給result/將E 恢復(fù)低電平return result;/*函數(shù)功能：將模式設(shè)置指令或顯示地址寫入液晶模塊參數(shù)：dice*/ void WriteInstruction (unsigned char dice)whi RS=0;usyTest()=1); /如果忙就等待/根據(jù)規(guī)定，RS 和 R/W 同時(shí)

57、為低電平時(shí)，可以寫入指令RW=0; E=0;/E 置低電平(根據(jù)表 8-6，寫指令時(shí)，E 為高脈沖，/ 就是讓E 從 0 到 1 發(fā)生正跳變，所以應(yīng)先置0_nop_();_nop_(); P0=dic_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); E=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); E=0;/空操作兩個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間/將數(shù)據(jù)送入P0 口，即寫入指令或地址e;/空操作四個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間/E 置/空操作四個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間/當(dāng) E 由跳變成低電平時(shí)，液晶模塊開始執(zhí)行命令/*函數(shù)功能：指定字符顯示的實(shí)際地址參數(shù)：x*

58、/void WriteAddrensigned char x)WriteInstruction(x|0 x80); /顯示位置的確定方定為80H+地址碼x/*函數(shù)功能：將數(shù)據(jù)(字符的標(biāo)準(zhǔn) ASCII 碼)寫入液晶模塊參數(shù)：y(為字符常量)*/ void WriteData(unsigned char y)whiusyTest()=1);RS=1; RW=0; E=0;/RS 為，RW 為低電平時(shí)，可以寫入數(shù)據(jù)/E 置低電平(根據(jù)表 8-6，寫指令時(shí)，E 為高脈沖，/ 就是讓E 從 0 到 1 發(fā)生正跳變，所以應(yīng)先置0/將數(shù)據(jù)送入P0 口，即將數(shù)據(jù)寫入液晶模塊P0=y;_nop_();_nop_

59、();_nop_();_nop_(); E=1;_nop_();_nop_();_nop_();_nop_(); E=0;/空操作四個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間/E 置/空操作四個(gè)機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時(shí)間/當(dāng)E 由跳變成低電平時(shí)，液晶模塊開始執(zhí)行命令/*函數(shù)功能：對(duì)LCD 的顯示模式進(jìn)行初始化設(shè)置*/ void LcdInitiate(void)delay(5); WriteInstruction(0 x38); delay(5); WriteInstruction(0 x38); delay(5);/延時(shí) 15ms，首次寫指令時(shí)應(yīng)給LCD 一段較長的反應(yīng)時(shí)間/顯示模式設(shè)置：162 顯示，57

60、點(diǎn)陣，8 位數(shù)據(jù)接口/延時(shí) 5ms，給硬件一點(diǎn)反應(yīng)時(shí)間WriteInstruction(0 x38); /連續(xù)三次，確保初始化成功 delay(5);WriteInstruction(0 x0c);/顯示模式設(shè)置：顯示開，無光標(biāo)，光標(biāo)不閃爍 delay(5);WriteInstruction(0 x06);/顯示模式設(shè)置：光標(biāo)右移，字符不移 delay(5);WriteInstruction(0 x01);/清屏幕指令，將以前的顯示內(nèi)容清除 delay(5);/*當(dāng)距離小于定義閥值開始驅(qū)動(dòng)蜂鳴器*/ void warn(void)warn_beep = 1;void main(void)/ 主