超聲發(fā)射電路設(shè)計(jì)方案(已修改)
2025-05-05 06:14 本頁(yè)面
【正文】 超聲發(fā)射電路設(shè)計(jì)方案緒論1．課程設(shè)計(jì)的背景超聲波是一種振動(dòng)頻率高于聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵(lì)下發(fā)生振動(dòng)產(chǎn)生的，它具有頻率高、波長(zhǎng)短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點(diǎn)。超聲波對(duì)液體、固體的穿透本領(lǐng)很大，尤其是在陽(yáng)光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質(zhì)或分界面會(huì)產(chǎn)生顯著反射形成反射成回波，碰到活動(dòng)物體能產(chǎn)生多普勒效應(yīng)。因此超聲波檢測(cè)廣泛應(yīng)用在工業(yè)、國(guó)防、生物醫(yī)學(xué)等方面。由于單片機(jī)系統(tǒng)的本身限制，要實(shí)現(xiàn)一些功能的擴(kuò)展，才可以滿足生產(chǎn)生活的需要，所以，單片機(jī)系統(tǒng)的擴(kuò)展，成為單片機(jī)系統(tǒng)的一個(gè)重要的研究方向。我們?cè)谌粘５膶W(xué)習(xí)中，為了能更好的運(yùn)用以及鞏固所學(xué)的硬件知識(shí)，運(yùn)用那個(gè)課程中所學(xué)的理論知識(shí)與實(shí)踐緊密結(jié)合，同時(shí)，培養(yǎng)我們獨(dú)立地解決實(shí)際問(wèn)題的能力，和鍛煉運(yùn)用硬件與軟件結(jié)合的綜合能力，學(xué)院開設(shè)此次課程設(shè)計(jì)，來(lái)滿足課程的需要。、課程設(shè)計(jì)的目的（1）熟練掌握單片機(jī)和8253的原理及應(yīng)用（2）掌握各芯片的邏輯功能及使用方法；（3）掌握超聲波發(fā)射電路的設(shè)計(jì)；（4）掌握超聲波接收電路的設(shè)計(jì)；（5）熟悉定時(shí)器生成方波的設(shè)計(jì)與制作。、課題要求使用8253芯片實(shí)現(xiàn)方波輸出；輸出的方波頻率范圍較寬，能達(dá)到MHZ以上，在此頻率范圍內(nèi)，可以實(shí)現(xiàn)頻率可調(diào)；運(yùn)用單片機(jī)，實(shí)現(xiàn)對(duì)定時(shí)器/計(jì)數(shù)器8253芯片的控制，來(lái)實(shí)現(xiàn)方波發(fā)生器的功能；設(shè)計(jì)出超聲波的發(fā)射和接收電路。實(shí)驗(yàn)方案、方波生成設(shè)計(jì)思路單片機(jī)可以實(shí)現(xiàn)方波輸出，根據(jù)此課題要求則需要利用單片機(jī)對(duì)8253芯片的控制，使芯片工作在特定的工作方式，來(lái)實(shí)現(xiàn)方波的發(fā)生，因此，總結(jié)課題的要求，有如下方案可以討論： 利用8086微處理器，控制8253芯片，是芯片工作在工作方式3，來(lái)實(shí)現(xiàn)方波的輸出。利用鍵盤，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)輸出方波頻率的調(diào)節(jié)，同時(shí)，還要加數(shù)碼管，用以顯示按鍵輸入的新的頻率數(shù)值。使用51系列單片機(jī)，控制8253芯片，同樣使8253芯片工作在方式3，使8253芯片實(shí)現(xiàn)方波的輸出，配以數(shù)碼管和鍵盤來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)方波的輸出頻率調(diào)節(jié)。使用51系列單片機(jī)，控制8253芯片使之工作在方式3，實(shí)現(xiàn)方波輸出。使用AD轉(zhuǎn)換芯片ADC0809，與可變電阻器，給單片機(jī)輸入頻率信號(hào)，用以調(diào)節(jié)頻率。使用51系列單片機(jī)，控制8253芯片，工作在方波發(fā)生器方式，使用按鈕，對(duì)頻率實(shí)現(xiàn)等步長(zhǎng)調(diào)節(jié)。、方案選擇 對(duì)于方案1，使用8086微處理器實(shí)現(xiàn)對(duì)8253芯片的控制，對(duì)8253芯片的初始化程序如下：MOV DX,04A6H ?？刂萍拇嫫鱉OV AX,36H 。計(jì)數(shù)器0，方式3OUT DX,AXMOV DX,04A0H MOV AX,7CHOUT DX,AXMOV AX,92HOUT DX,AX 。計(jì)數(shù)值927CHMOV DX,04A6HMOV AX,76H 。計(jì)數(shù)器1，方式3OUT DX,AXMOV DX,04A2HMOV AX,32HOUT DX,AXMOV AX,0 。計(jì)數(shù)值32HOUT DX,AXMOV DX,04A6HMOV AX,0B6H 。計(jì)數(shù)器2，方式3OUT DX,AXMOV DX,04A4HMOV AX,04HOUT DX,AXMOV AX,0 。計(jì)數(shù)值04HOUT DX,AX由于8086微處理器在生產(chǎn)生活中并不是最為常見(jiàn)的，所以此方案實(shí)現(xiàn)起來(lái)并不十分方便，因此不采取此方案。方案2的原理圖如圖1下：圖1 方案2原理圖 原理圖中，利4x4矩陣鍵盤用以輸入調(diào)節(jié)的頻率。從而實(shí)現(xiàn)頻率可調(diào)，程序如下：ORG 0BB0HAJMP MAINMAIN: CLR 。使GATE為低電平，禁止計(jì)數(shù) MOV DPTR,0FF2BH 。送控制寄存器地址到數(shù)據(jù)指針寄存器 MOV A,36H 。送工作方式字到累加器00110111 MOVX @DPTR,A 。工作方式字送到控制寄存器 MOV DPTR,0FF28H 。送通道0地址 MOV A,16H 。計(jì)數(shù)器/定時(shí)器初始值 MOVX @DPTR,A 。初始值送入通道0寄存器 SETB 。使GATE為高電平，允許計(jì)數(shù)LOOP: JNB ,SUBFUNC 。查詢按鍵是否被按下 JNB ,SUBFUNC JNB ,SUBFUNC AJMP LOOP 。返回子程序，繼續(xù)掃描按鍵SUBFUNC:LC
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