【正文】 出了以 AT89C52 單片機(jī)為核心， LCD 顯示電路，硬件制作和軟件設(shè)計(jì) 為一體 的設(shè)計(jì)方案 。 關(guān)鍵字 ： 超聲波測距 ； 單片機(jī) ； 測距 ； AT89C52； LED 顯示屏 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報告紙 共 30 頁 第 2 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ Abstract Ultrasonic wave has strong pointing to nature ,slowly energy consumption ,propagating distance farther ,so, in utilizing the scheme of distance finding that sensor technology and automatic control technology bine together ,ultrasonic wave finds range to use the most general one at present ,it applies to guard against theft , move backward the radar , water level measuring , building construction site and some industrial scenes extensively. This subject has introduced principle and characteristic of the ultrasonic sensor in detail ,and the performance and characteristic of onechip puter AT89C52 of Atmel Company ,and on the basis of analyzing principle that ultrasonic wave finds range ,the systematic thinking and questions needed to consider that have pointed out that designs and finds range .Given the AT89C52, LCD display circuit, the hardware and the software design production. Keywords： ultrasonic ranging； singlechip； Range finding； AT89C52； LCD display 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報告紙 共 30 頁 第 3 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 目 錄 第一章 引言 ........................................... 4 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)概述 .......................................... 4 超聲波測距系統(tǒng)概述 .......................................... 4 本設(shè)計(jì)任務(wù)的主要內(nèi)容 ........................................ 4 第二章 超聲波測距的原理 ................................ 5 超聲波測距離原理 ............................................ 5 第三章 系統(tǒng)主要硬件設(shè)計(jì) ................................ 7 單片機(jī) AT89C52 介紹 .......................................... 7 單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì) ........................................... 10 復(fù)位電路 ................................................. 11 超聲波發(fā)射電路 ............................................. 12 超聲波檢測接收電路 ....................................... 13 超聲波顯示電路 ............................................. 14 報警電路 ................................................... 16 電源電路設(shè)計(jì) ............................................... 16 第四章 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì) ................................. 16 超聲波測距器的算法設(shè)計(jì) ..................................... 17 總體設(shè)計(jì)方案 ............................................... 18 超聲波發(fā)生子程序和超聲波接收中斷程序 ....................... 19 主程序 ..................................................... 19 結(jié)論 ................................................. 20 致謝 ................................................. 22 參考文獻(xiàn) ............................................. 23 附錄一 硬 件電路圖 .................................... 24 附錄二 程序 .......................................... 24 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報告紙 共 30 頁 第 4 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 第一章 引言 單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)概述 單片微型計(jì)算機(jī)簡稱 單片機(jī) （ MCU)， 多應(yīng)用于控制領(lǐng)域，又叫做微控制器 。 而 嵌入式 技術(shù)在當(dāng)今社會扮演著不可或缺的地位，它 是當(dāng)前最熱門、最具有發(fā)展力 的 IT 應(yīng)用之一。 超聲波測距系統(tǒng)概述 在基于傳統(tǒng)的測力距離存在不可克服的缺陷。通過簡單的外圍電路發(fā)生和接收超聲波，單片機(jī)通過采樣獲取到超聲波的傳播時間，用軟件來計(jì)算出距離，并且可以采集環(huán)境溫度進(jìn)行測距補(bǔ)償，其測量電 路小巧，精度高，反映速度快，可靠性好。 (4).以數(shù)字的形式顯示測量距離。 超聲波傳感器 由 發(fā)送器和接收器 組成 ， 一般 超聲波傳感器為可逆 元件 ， 即 一個 傳感器 可以具有發(fā)送和接收聲波的雙重作用。 圖 超聲波原理圖 本 設(shè)計(jì)方案是 利用 超 聲波指向性強(qiáng)、能量消耗 低 、傳播距離較遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn) ，即用超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)送超聲波， 并且 在發(fā)射的時候開始計(jì)時，在超聲波 遇到障礙 單片機(jī) 障障礙物 發(fā)射管 接收管 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報告紙 共 30 頁 第 6 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 物的時候反射回來， 利用 超聲波接收器接收反射 信號 ， 然后 停止計(jì)時。 本 次方案 的超聲波測距儀主要由 AT89C52 單片機(jī)、超聲波發(fā)射電路、超聲波接收放大電路、顯示電路 等 組成。采用 AT89C52來實(shí)現(xiàn)對超聲波模組進(jìn)行控制，然后單片機(jī)不停的檢測 INT0引腳，當(dāng) INT0引腳的電平由高電平變?yōu)榈碗娖綍r就認(rèn)為超聲波已經(jīng)返回?？臻e方式停止 CPU 的工作，允許 RAM，定時 /計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 P0 口： P0 口是一個 8 位漏極開路的 三態(tài)（高電平、低電平、高阻）雙向輸入 /輸出口，具有地址和數(shù)據(jù)傳輸功能，可以驅(qū)動 8 個 TTL 管。第二功能見下表。 在訪問外部存儲器時，該信號將 P0 口送出的低 8 位地址鎖存到外部地址鎖存器中。在讀外部程序存儲器時 CPU 會送出有效的低電平信號。 當(dāng) EA 為低電平時， CPU 只能訪問外部程序存儲器 。 XTAL2:接外部晶振的一個引腳，是內(nèi)部反相放大器的輸出端。每個字節(jié)寫入周期是自身定時的，通常均為 。圖 中 AT89C52(AT89C51 相同）系統(tǒng)由 內(nèi)部時鐘方式電路外接晶體以及電容構(gòu)成并聯(lián)諧振電路 及單片機(jī)組成 ，接在放大器的 反饋回路中。晶 振一般為6MHz， 它是單片機(jī)復(fù)位電路的典型值 ， 而 電容的典型值在 20pF～ 100pF 之間選擇，但在 60pF～ 70pF 時振蕩器具有較高的頻率穩(wěn)定性。 AT89C52 的復(fù)位是由外部的復(fù)位電路來實(shí)現(xiàn)的。 所以以 AT89C52 作為主芯片 的單片機(jī)需要一個復(fù)位電路 ， 來啊保證指令的正常執(zhí)行。電路一般采用積分型、專用芯片復(fù)位電路等來完成電路復(fù)位所 需信號。 （ 2） 手動按鈕復(fù)位 該復(fù)位形式需要人為在復(fù)位輸入端 RST 上加入高電平，其電路如圖 所示。發(fā)射電路主要 是用 反向器 74ALS04 連接到 超聲波發(fā)射換能器 T 所 構(gòu)成， 由 單片機(jī) 端口輸出的 40kHZ 方波信號經(jīng) 過 一級反向器 放大 后送到超聲波換能器的一個電極 ， 另一路經(jīng) 過雙重 反向器 放大 后送到超聲 波的 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報告紙 共 30 頁 第 13 頁 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 裝 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 訂 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 線 ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ ┊ 另一 電極 。 他們的區(qū)別是： 輸出： 74LS04 和 74ALS04 是一樣的。 因?yàn)檩斎氩灰粯?，兩個芯片的應(yīng)用場合也有所不同。 基于本實(shí)驗(yàn)要求超聲波輸出信號和接收信號盡可能降低干擾，所以本設(shè)計(jì)選取的是 74ALS04 芯片作為主要芯片。 管腳 1 是超聲波信號輸入端，是輸入阻抗約為 40KΩ 。 常用的顯示方式有： LED 彩燈顯示、數(shù)碼管顯示、和液晶顯示。如果將所有大光二極管的陽極連在一起作為公共端，稱為共陽極二極管，如果將所有發(fā)光二極管的陰極連在一起作為公共端，則稱為共陰數(shù)碼管。報警的部分電路如 下圖 所示 。下面對超聲波測距器的算法，主程序，超聲波發(fā)生子程序和超聲波接收中斷程