【正文】 壓電式超聲波發(fā)生器實(shí)際上是利用壓電晶體的諧振來(lái)工作 的。超聲波傳感器結(jié)構(gòu)如下： 圖 2超聲波傳感器外部結(jié)構(gòu) 圖 3 超聲波傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu) 超聲波測(cè)距的方案 超聲波測(cè)距方法主要有三種： 1）相位檢測(cè)法：精度高，但檢測(cè)范圍有限； 2）聲波幅值檢測(cè)法：易受反射波的影響； 3）渡越時(shí)間法：工作方式簡(jiǎn)單，直觀，在硬件控制和軟件設(shè)計(jì)上都容易實(shí)現(xiàn)，其原理為：檢測(cè)從發(fā)射傳感器發(fā)射的超聲波經(jīng)氣體介質(zhì)傳播到接收傳感器的時(shí)間 t，這個(gè)時(shí)間就是渡越時(shí)間，然后求出距離 l。表 1列出了幾種溫度下的聲速： 5 表 1 聲速與溫度 的關(guān)系表 溫度（攝氏度） － 30 － 20 － 10 0 10 20 30 100 聲速（米／秒） 313 319 325 323 338 344 349 386 在使用時(shí)，如果溫度變化不大，則可認(rèn)為聲速 c是基本不變的，計(jì)算時(shí)取 c為 340m/s。 （系統(tǒng)中應(yīng)用該式進(jìn)行溫度補(bǔ)償） 如果為了進(jìn)一步提高測(cè)量精度，本設(shè)計(jì)中將根據(jù)需要利用軟件方式增加角度補(bǔ)償?shù)脑O(shè)計(jì)： 2 2 2s l h?? 。 一旦有高電平輸出，即在模塊中經(jīng)過(guò)放大電路，驅(qū)動(dòng)超聲波發(fā)射探頭發(fā)射超聲波。計(jì)算時(shí)間差，即可得到超聲波在媒介中傳播的時(shí)間t，由此便可計(jì)算出距離。在超聲波的發(fā)射電路的設(shè)計(jì)中，我們采用電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單的集成電路構(gòu)成發(fā)射電路： 圖 7 由反相器構(gòu)成的超聲波發(fā)射電路 圖 7是由反相器 74HC04構(gòu)成的發(fā)射電路，用反相器 74HC04構(gòu)成的電路簡(jiǎn)單，調(diào)試容易，易 通過(guò)軟件控制。另外，上拉電阻 R R2 一方面可以提高反相器 74HC04 輸出高電平的驅(qū)動(dòng)能力，另一方面可以增加發(fā)射器 T1的阻尼效果，縮短其自由振蕩的時(shí)間。管腳 1是超聲波信號(hào)輸入端，其輸入阻抗約為 40K；管腳 2 的 R C4 決定接收器 R 的總增益，增大電阻 R1 或減小電容 C4，將使放大倍數(shù)下降，負(fù)反饋量增大，電容 C4 的改變會(huì)影響到頻率特性，實(shí)際使用中一般不改動(dòng)；管腳 3 與 GND 之間連接檢波電容 C2，考慮到 檢波輸出的脈沖寬度變動(dòng)大，推薦參數(shù)為 ；管腳 5 上的電阻 R2 用以設(shè)置帶通濾波器的中心頻率，阻值越大，中心頻率越低，取 R2=200K 時(shí)，中心頻率約為 42KHZ；管腳 6 與 GND 之間接入一個(gè)積分電容 C3，電容值越大，探測(cè)距離越短；管腳 7 是遙控命令輸出端，它是集電極開路的輸出方式，因此該引腳必須接上一個(gè)上拉電阻到電源端，沒(méi)接收信號(hào)時(shí)，該端輸出為高電平，有信號(hào)時(shí)則會(huì)下降；管腳 8 接 +5V 電源。只要該脈沖足夠?qū)捑涂梢詫?shí)現(xiàn)復(fù)位。 9 圖 11 按鍵電路 蜂鳴器電路 本次設(shè)計(jì)通過(guò)一只蜂鳴器來(lái)提示用戶按鍵按下了，現(xiàn)在單片機(jī)開始了測(cè)距。因此在測(cè)量精度要求高的場(chǎng)合，應(yīng)通過(guò)溫度補(bǔ)償對(duì)超聲波的傳播速度進(jìn)行校正，以減小誤差。 第二腳 VDD： +5V 電源。 第五腳 RW:讀寫信號(hào)線。 第十六腳 BLK:背光電源負(fù)極輸入端。本設(shè)計(jì)電源電路如下： 圖 16 電源電路 系統(tǒng)程序的結(jié)構(gòu) (1)DS18B20 溫度傳感器接口模塊，分為初始化程序、寫入命令以及 讀取子程序等部分； 12 (2)基于 YB1602 的顯示模塊，分為初始化子程序、寫入子程序以及顯示子程序； (3)溫度補(bǔ)償與距離計(jì)算模塊，分為超聲波發(fā)送控制程序、接收處理程序、溫度補(bǔ)償子程序等。 (3)按鍵 SW2 為測(cè)量啟動(dòng)鍵； (4)系統(tǒng)采用 AT89S52 的內(nèi)時(shí)鐘： 12MHz，每記一次數(shù)為 1us； 13 圖 18 主程序流程圖 40KHz 超聲波發(fā)送子程序 超聲波每過(guò) 60ms 發(fā)送一次，通過(guò)定時(shí)器 T0中斷發(fā)送超聲波，超聲波發(fā) 送后延時(shí)一段時(shí)間后返回，防止余波被接收頭接收誤判，流程圖如下： 圖 19 超聲波發(fā)送子程序流程圖 14 DS18B20 溫度采集程序 DS18B20的工作流程是 ,初始化 ?ROM操作指令 ?存儲(chǔ)器操作指令 ?數(shù)據(jù)傳輸。 15 圖 22 數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換子程序流程圖 LCD 顯示子程序 LCD 液晶顯示程序分為液晶初始化、讀 忙、寫指令和寫數(shù)據(jù)操作，液晶顯示器是一塊慢器件，所以在執(zhí)行每條指令之前必須確定模塊忙標(biāo)志為低電平（不忙），否側(cè)此指令無(wú)效。C，通過(guò)調(diào)節(jié) DS18B20模型的溫度可以測(cè)試顯示溫度是否正確，從圖中可以看出顯示的溫度就是 DS18B20的預(yù)設(shè)溫度值。 由于時(shí)間不是很充裕，對(duì)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)還存在一些不足，下一步還有以下工作要繼續(xù)進(jìn)行： 超聲波發(fā)射波形的改進(jìn) 因?yàn)樵撛O(shè)計(jì)加在發(fā)射器上的電壓波形采用方波，方波含有豐富的高次諧波，不利于精確鑒相。 進(jìn)一步研究系統(tǒng)的抗干擾性能 硬件抗干擾 技術(shù)是系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)首選的抗干擾措施。在這期間，我和劉老師保持著經(jīng)常性的面對(duì)面或通過(guò)郵件形式的交流。 uchar numcode[10]={39。,39。,39。,39。,39。}。 //10 秒計(jì)次數(shù) uint distance。 //LCD RS sbit RW=P2^1。 //LCD 忙 void Delay(uint time)。 void BUMA(void)。 //初始化 18B20 void Write_Comm(uchar)。 //10MS 到標(biāo)準(zhǔn)位， flag 即通用標(biāo)志位，當(dāng) sta_flag=1 時(shí)，表示到了 10ms sbit fuhao =flag^1。 //返回信號(hào) sbit BUZZER =P3^7。 //定時(shí)器 0設(shè)定初值 TH1=0。 _nop_()。 CNT=1。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 //延時(shí)，避免直達(dá)信號(hào)干擾，啟動(dòng)定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 1 delay15(50)。i++) //顯示清零 { num[i]=0。 //設(shè)置定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 0的初值， 60ms 溢出 P0 =0。 //開總中斷 } /******************距離計(jì)算 ***************************/ void JULIJS() //使用全局變量，可以定義為空 { float c,d,s。 t=jsh*256+jsl120。 distance=sqrt(s)。 //溫度符號(hào)位 if(temp0x8000) tp=temp*。 } tp*=10。 //最高位加上符號(hào)位 num[13]=tmp/10(tmp/100)*10。 num[26]=tmp/100。 num[28]=tmp/1。 // 發(fā)送溫度轉(zhuǎn)化命令 } } /***********讀取溫度函數(shù) **************/ uint GET_WD(void) { uint a = 0, b = 0, t = 0。 //發(fā)送讀溫度命令 a = B20_RDAT()。 t = t | a。 DQ = 0。 //稍做延時(shí)后 如果 x=0 則初始化成功， x=1 則初始化失敗 if(DQ) flag=0。 uchar dat = 0。 // 拉低數(shù)據(jù)線，開始讀數(shù)據(jù) dat = 1。 } return (dat)。 i) { DQ = 0。 //稍作延時(shí) DQ = 1。 } 27 /**************************LCD 顯示函數(shù) *******************/ void LCD_DISP() { uchar a,b,d。 //寫首地址 for(a=0。amp。 //寫入要顯示的數(shù)據(jù) } Write_Comm(0xc0)。 if((b24)amp。 //寫入要顯示的數(shù)據(jù)（數(shù)據(jù)傳輸） } } /*********檢查 LCD 忙狀態(tài) ***********/ bit LCD_BUSY() //lcd_busy 為 1 時(shí)，忙，等待。 E = 1。 E = 0。 RW = 0。 delay1ms(1)。 RW = 0。 delay1ms(1)。 //清顯示 Delay(2)。 //文字不動(dòng)，光標(biāo)右移 Delay(2)。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 us。 for(i=0。j++)。y++)。i++) { BUZZER=!BUZZER。 //一個(gè) CPU 周期 } BUZZER=0。i++) for(j=0。 //初始化 31 while(!START ) { beep(150)。 //標(biāo)準(zhǔn)位復(fù)位 ET0=1。 //收到回波 TR1=0。 //轉(zhuǎn)換成 BCD 碼 JULIJS()。 //重新啟動(dòng)轉(zhuǎn)換 LCD_DISP()。到臥龍參觀中國(guó)大熊貓研究保護(hù)中心，觀賞國(guó)寶大熊貓。第 2天：丹巴 — 塔公（塔公草原，塔公寺） — 新都橋 (145KM) 住宿：新都橋在大渡河邊觀梭坡古碉群，遙想當(dāng)年的金戈鐵馬。沿風(fēng)景秀麗的牦牛河谷行進(jìn)，沿途的美景令人流連忘返。過(guò)塔公后繼續(xù)前行 33公里就到新都橋，新都橋被稱為“攝影者天堂”，彎彎的小溪、金黃的柏楊，山巒連綿起伏，藏寨散落其間，牛羊安詳?shù)爻圆??如詩(shī)如畫的田原風(fēng)光。第 4 天：稻城 — 亞丁 （ 110KM） 住宿：亞丁營(yíng)地經(jīng)傍河萬(wàn)畝楊樹林，翻越波瓦山（ 4523 米），沿赤土河谷前行，在日瓦鄉(xiāng)買過(guò)門票后前往亞丁自然保護(hù)區(qū)。晚上回稻城縣住。翻過(guò)埡口便進(jìn)入峽谷，到達(dá)川藏交界的巴塘縣。從覺(jué)凹山險(xiǎn)峻的盤山公路望下去，川 藏公路和瀾滄江像兩條晶亮的絲帶，在千山萬(wàn)壑間時(shí)隱時(shí)現(xiàn)。告別邦達(dá)草原，翻越業(yè)拉山（也叫怒江山 4618 米），經(jīng)川藏線的地標(biāo) —— 108 道拐，下行到怒江邊，沿怒江支流冷曲前行抵八宿。湖的近處是綠草茵茵的草場(chǎng)，茂盛的青稞田和油菜花；山腰上是五顏六色的杜鵑花和灌木叢；再往上是莽莽森林。其中米堆冰川的南坡則是著名的察隅縣阿扎冰川 ,據(jù)說(shuō)在冰川附近還生長(zhǎng)著翠綠的茶林、長(zhǎng)勢(shì)喜人的玉米、鮮嫩的黃瓜、碩大的西瓜等亞熱帶農(nóng)作物 ,讓你不敢想象是在西藏高原。車在原始森林中穿行，向川藏線上的天險(xiǎn)通麥進(jìn)發(fā)。穿過(guò)魯朗林海，翻越色季拉山（ 4702 米），在山頂遠(yuǎn)眺南迦巴瓦峰。湖水碧綠透明，如一輪新月鑲嵌在高山峽谷之間。 利，也就是擁有了房屋、住宅的占有權(quán)、使用權(quán)、收益權(quán)和處分權(quán)。（小產(chǎn)權(quán)） 根據(jù)國(guó)務(wù)院《關(guān)于繼續(xù)積極穩(wěn)妥地進(jìn)行城鎮(zhèn)住宅制度改革的通知》，職工購(gòu)買公有住宅，在國(guó)家規(guī)定的住房面積內(nèi)，可以按標(biāo)準(zhǔn)價(jià)出售。 。 20xx年，他閉門不出，開始一筆一畫、一絲不茍的伏案抄寫《杜甫全集》，歷時(shí) 10個(gè)月終于完成，最近交付出版