設(shè)計(jì)格式要求及往屆參考10932p22時(shí)稿

引 方案設(shè) 系統(tǒng)硬件電路的設(shè) 系統(tǒng)軟件的設(shè) 原理 硬件部分設(shè) 單片機(jī)主控模 AT89S51介 時(shí)鐘電 復(fù)位電 超聲波...............................................超聲波...............................................超聲波發(fā)射模 超聲波接收模 溫度校正模 電路模 顯示模 電源電路模 軟件部分設(shè) 超聲波測(cè)距儀的算法設(shè) 主程序流程 超聲波測(cè)距誤差分 發(fā)射接收時(shí)間以及當(dāng)?shù)芈曀賹?duì)測(cè)量精度的影響分 提高精度的方案及系統(tǒng)設(shè) 結(jié) 致 參考文 超聲波作為是蝙蝠等一些沒(méi)有目視能力的生物作為防御及捕捉獵物生存的，是由生物體發(fā)射不耳所聽(tīng)到的20KHZ以上的機(jī)械波，憑借空氣LCDLED當(dāng)車(chē)輛之間的距離低于設(shè)定的最低值時(shí)，系統(tǒng)將進(jìn)行AT89S51采用AT89S51單片機(jī)為的控制方案，其原理圖如下所示AT89S51LEDLED1AT89S51可編程等特點(diǎn)，片內(nèi)含4KBytesISP的可反復(fù)擦寫(xiě)1000次的Flash只讀程序單元，AT89S512數(shù)據(jù)器、I\O口、復(fù)位與時(shí)鐘、定時(shí)器與計(jì)數(shù)器、中斷系統(tǒng)、串行通訊接口、看門(mén)狗和ISP編程接口組成?！に阈g(shù)邏輯運(yùn)算單元功能，即具有置位、清0、取反、轉(zhuǎn)移、檢測(cè)、判跳、邏輯等位操作功能，因此ALU·特殊寄存器組AT89S51（SFR）是非常重要的內(nèi)存單元，對(duì)于單SFRAT89S513單片機(jī)的時(shí)鐘有兩種產(chǎn)生方式，分別是內(nèi)部方式與外部方式。內(nèi)部方式如圖a)XTAL1XTAL2XTAL1XTAL21.2~12MHZ5~30pF6MHz12MHz。c)所示。圖 復(fù)位的目的是使單片機(jī)或系統(tǒng)中的其他部位處于某種特定的初始狀態(tài)。復(fù)位PC0000H，0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序。除了進(jìn)入系統(tǒng)地正常初始化之外，當(dāng)由于程序運(yùn)行出錯(cuò)或操RAMRAM振蕩脈沖周期（即兩個(gè)機(jī)器周期）12MHzμs，4μsa)，這樣就能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)上電Vccb)所示。本次設(shè)計(jì)采用的超聲波接收探頭為超聲波換能器TCT40－16收發(fā)分體超聲波T，D超聲波的接收原理是基于伴隨聲波而產(chǎn)生的電容、壓電、反壓電、動(dòng)電、電磁、反磁致伸縮聲光效應(yīng)等。壓電型主要用石英晶體或氧化鋅材料。電致伸縮型微音器的用反壓電效應(yīng)大的電介質(zhì)板作為。結(jié)構(gòu)上有采用PVDF在壓電膜上制作梳狀電極可以構(gòu)成檢測(cè)頻段的聲表面波的傳感器動(dòng)圈型接受器的結(jié)構(gòu)為在磁場(chǎng)中防止帶有受音板的可動(dòng)線圈或?qū)w帶，當(dāng)它們因感應(yīng)到超聲波而運(yùn)動(dòng)時(shí)，產(chǎn)生感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，由于受音體慣性大，因而只適用于低頻；電磁效應(yīng)型的結(jié)構(gòu)是將磁性受音板作為磁路的一部分，在磁路中設(shè)置拾音線圈。當(dāng)超聲波傳來(lái)時(shí)，磁路磁場(chǎng)發(fā)生變化，在拾音線圈中產(chǎn)生電動(dòng)勢(shì)。反磁致伸縮型超聲波接受器的構(gòu)造主要有用磁致伸縮材料構(gòu)成的線圈狀結(jié)構(gòu)，使用于低頻；還有用磁致伸縮材料涂敷在物體表面上形成的結(jié)構(gòu)，適用于高頻，前者檢測(cè)感應(yīng)電流，后者檢測(cè)置于靜磁場(chǎng)空腔諧振器內(nèi)，因超聲波導(dǎo)致磁阻致伸縮效應(yīng)引起的微波磁場(chǎng)。超聲波發(fā)射模塊采用MAX232，其實(shí)引腳圖如下圖 MAX232引（R1IN（R1OUT（T1IN（R2IN（R2OUT（T2INT2INRS-232T1OUTT2OUTDB9DB9RS-232R1IN、R2INTTL/CMOSR1OUT、R2OUT是供電。15GND、16VCC（+5v40kHzTCT40－16T圖 接收模塊采用的為CX20106其引腳圖如7CR=4.7ΩC=3.3μF3GND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，其中3.3μF。45VCC6GND330pF如果該電容取得太大會(huì)使探測(cè)距離變短7腳為命令輸出端它是集電極開(kāi)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，其阻值22kΩ8TCT40－16T向空氣中發(fā)射一束超聲波束，在遇到物時(shí)就會(huì)返回，返回的超聲波由超聲波接收。超聲波的接收部分是為了將反射回波順利接收到，CX20106A，這是一款紅外線檢波接收的，常用于電視機(jī)紅外。雖然是紅外線，但其常用的超聲波檢測(cè)電路。實(shí)驗(yàn)證明其具有很高的靈敏度和較強(qiáng)的能力。8感器。DS18B20具有超小的體積、超低的硬件開(kāi)銷(xiāo)、高精度與高的特點(diǎn)。9，10,11,121212±0.5℃，其最大同時(shí)內(nèi)置EEPROM，限溫功能。DS18B20DS-DP3.3T1DS18B20地?cái)?shù)據(jù)可選DS18B20圖 溫度電反常狀態(tài)下，提醒操作人員，便于及時(shí)處理問(wèn)題。這時(shí)我們往往需要有某種更能引起操作者注意的信號(hào)產(chǎn)生，這種信號(hào)通常有三種類型:閃光報(bào) 圖 語(yǔ)音模塊電路音，圖中蜂鳴器的一端接在高電平+SV，Pl.0，Pl.0現(xiàn)。圖中接入的發(fā)光二極管LED為線器，當(dāng)P1.1端輸出為低電平“0”時(shí)，二極管導(dǎo)通，燈亮發(fā)出信號(hào)。321602HD。液晶模塊的引腳說(shuō)明如下圖液晶的偏壓管腳的電壓調(diào)節(jié)到0.3~0.4V一個(gè)1k圖 1602液晶與單片機(jī)的連接表 1602液晶模塊的引腳說(shuō)125V3VL4數(shù)據(jù)/5讀/R/W為讀寫(xiě)信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電RSR/W共同為低電平時(shí)，RSRWRS為高電平而R/W6EEED0~D7812LCD圖 R1,C2，R2，R3，U1μFC距時(shí)CT個(gè)超聲波遇到被測(cè)物體后反射回來(lái)，就被超聲波R所接收到。這樣只要計(jì)反射物體的距離。距離的計(jì)算為：ds2(c*t)

T0，利用要完成時(shí)間值的、距離計(jì)算、結(jié)果的輸出等工作。圖 T016EA0。然后調(diào)用超聲波發(fā)生子程序送出一個(gè)超聲波脈沖，為了避免超聲波從直接傳送到引起的直射波觸012MHz1μsT0（即20℃344m/sd(c

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C，0信號(hào)（INT0，立即進(jìn)入中斷程序。進(jìn)入中斷后就立即關(guān)閉計(jì)2TC4040KHz，忽略脈沖電路硬件產(chǎn)生的延時(shí)，可知由軟件生成的起始時(shí)間對(duì)于一般要求的精度是可靠的對(duì)于接收到的回波超聲波在空氣介質(zhì)的過(guò)程中會(huì)有很大的衰減其衰減遵循指數(shù)規(guī)律。設(shè)測(cè)量設(shè)備基準(zhǔn)面距被測(cè)物距離為h，則空氣 的超聲波波動(dòng)方程為0AA(h)cos(tkt)Ae2kcos(t0

MCsM速的如下：1T/1T/

C0=331.4m/s；TK為了便于對(duì)溫度信號(hào)的及處理，我們采用DALASS公司生產(chǎn)的通過(guò)DS18B20獲得的數(shù)據(jù)信號(hào)傳至單片機(jī)，由軟件進(jìn)行聲速換算。為了AT89S51單片機(jī)實(shí)現(xiàn)超聲波測(cè)距的各項(xiàng)功能。AT89S51采用了低成本、低功耗、15h（標(biāo)桿）聲波往返所用的時(shí)h本次設(shè)計(jì)的最終結(jié)果是超聲波測(cè)距系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了超聲波的發(fā)送與接收，并利用超聲波成功測(cè)量出與物之間的距離。測(cè)量過(guò)程中還利用了溫度補(bǔ)償?shù)姆椒▽?duì)LCD能力強(qiáng)、實(shí)時(shí)性良好，經(jīng)過(guò)系統(tǒng)擴(kuò)展和升級(jí)，可以有效應(yīng)用在汽車(chē)、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)的位置等領(lǐng)域。本 雖然凝聚著自己的汗水，但卻不是個(gè)人智慧的產(chǎn)品，沒(méi)有老師的指導(dǎo)和幫助，沒(méi)有父母和朋友的幫助和支持，我在大學(xué)的學(xué)術(shù)成長(zhǎng)肯定會(huì)大打折扣。當(dāng)我打完的最后一個(gè)字符涌上心頭的不是長(zhǎng)途跋涉后抵達(dá)終點(diǎn)的欣喜而是源自心底的誠(chéng)摯謝意。我首先要感謝我的指導(dǎo)老師，對(duì)我的構(gòu)思以及