【正文】 超聲波測距系統(tǒng)的設計 [J].可編程控制器與工廠自動化 (PLC FA)， 2021(9)， 8991. [5] 牛余朋 . 基于單片機的高精度超聲波測距電路 [J].電子世界， 2021(5)，2729. [6] 王瑞 . 基于單片機的超聲波測距儀的研制 [J].地質裝備， 2021， 7(6)， 2830. [7] 吳斌方，劉民，熊海 . 超聲波測距傳感器的研制 [J].湖北工學院學報， 2021，19(6)， 2628. [8] 趙國普 . 超聲波測距傳感器及其在自動調平系統(tǒng)中的 應用 [J].筑路機械與施工機械化， 2021， 19(6)， 2022. [9] 熊印國 . 基于 AT89C51單片機 LED彩燈控制器設計 [J].科技信息， 2021(36)，9797， 110. [10] 朱士虎，何培忠，王立巍 . 基于 AT89S52 超聲波測距儀設計 [J].儀表技術，2021(6)， 2224. [11] 鄭燕 . 汽車超聲波測距傳感器的新應用 [J].寧波高等?？茖W校學報， 2021， 15(2)， 2628. [12] 管連俊，李威 . 智能超聲波測距傳感器在測井儀中的應用 [J].煤礦機電，2021(3)， 4548. [13] 華克強，高淑玲 . 小功率超聲波測距傳感器 [J].儀表技術與傳感器，1991(2)， 2627， 39. [14] 沙愛軍 . 基于單片機的超聲波測距系統(tǒng)的研究與設計 [].電子科技， 2021，22(11)， 5761. [15] 張珩，劉亞杰 . 基于單片機的超聲波測距倒車防撞報警系統(tǒng) [J].廣西輕工業(yè)， 2021， 25(9)， 6162. [16] 黃波 . 基于單片機的超聲波測距硬件設計 [N].科技創(chuàng)新導報， 2021(31)，2929， 31. [17] 胡福云 . 基于單片機的超聲波 測距儀 [J].科學咨詢， 2323. [18] 張丹，賀西平 . 基于單片機的超聲波測距系統(tǒng)的設計 [J].紡織高?；A科學學報， 2021， 21(1)， 117120. [19] 鄒曉娥，李良仁 . 基于單片機的超聲波測距系統(tǒng)設計 [J].九江職業(yè)技術學院學報， 2021(3)， 2526. [20] 宋立中 . 基于單片機的超聲波測距儀 LED 顯示電路的設計 [J]. 儀表技術， 本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 36 頁 共 36 頁 2021(4)， 6869. [21] 牛余朋，成曙 . 基于單片機的超聲波測距系統(tǒng) [J].兵工自動化， 2021，24(4)， 7779. [22] 阮成功，藍兆輝，陳碩 . 基于單片機的超聲波測距系統(tǒng) [J].應用科技， 2021，31(7)， 2224. [23] 劉鳳然 . 基于單片機的超聲波測距系統(tǒng) [J].傳感器世界， 2021， 7(5)，2932. [24] 趙亮，王余 . 基于 AT89S51 單片機超聲波測距儀器設計 [J].內江科技，2021， 30(2)， 9697. [25] 孫艷玲 . 簡易高精度超聲波測距儀的設計 [J].機械管理開發(fā)， 2021,23(6)，102103. [26] 周洪全，楊曉東 . 基于 AT89S52 單片機的超聲波測距儀 [J].內蒙古石油化工， 2021(15)， 3334. 。在張老師的悉心指導下，我在寫 論文的過程中學習到了很多方法和經驗，收益良多，對我以后的學習也有很大幫助。電路中除集成電路外，對各電子元件也無特別要求。當收到超聲波反射波時，接收電路輸出端產生一個負跳變，在 INT0 或 INT1 端產生一個中斷請求信號， 單片機響應外部中斷請求，執(zhí)行外部中斷服務子程序，讀取時間差，計算距離。 前方測距電路的輸出端接單片機 INT0 端口，中斷優(yōu)先級最高，左、右測距電路的輸出通過與門 IC3A 的輸出接單片機 INT1 端口，同時單片機 和 接到 IC3A 的輸入端，中斷源的識別由程序查詢來處理，中斷優(yōu)先級為先右后左。我們知道 C語言程序有利于實現(xiàn)較復雜的算法，匯編語言程序則具有較高的效率且容易精細計算程序運行的時間，而超聲波測距儀的程序既有較復雜的計算（計算距離時），又要求精細計算程序運行時間（超聲波測距時） ，所以控制程序可采用 C 語言和匯編語言混合編程。考慮到紅外遙控常用的載波頻率 38 kHz與測 距的超聲波頻率 40 kHz較為接近，可以利用它制作超聲波檢測接收 本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 33 頁 共 36 頁 電路。超聲波換能器內部有兩個壓電晶片和 一個換能板。 超聲波 發(fā)射電路主要由 反相器 74LS04 和超聲波發(fā)射換能器 T 構成，單片機 端口輸出的 40kHz 的方波信號一路經一級反向器后送到超聲波換能器的一個電極，另一路經兩級反向器后送到超聲波換能器的另一個電極，用這種形式將方波信號加到超聲波換能器的兩端，可以提高超聲波的發(fā)射強度。單片機采用 AT89C51 或其兼容系列。 本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 32 頁 共 36 頁 結 論 超聲波測距的原理是利用超聲波的發(fā)射和接受，根據超聲波傳播的時間來計算出傳播距離。} } } ５． 4 系統(tǒng)調試過程中出現(xiàn)的問題及解決方法 （ 1） 在硬件部分設計時，參考了很多資料，但是 由于該 設計無法在 Protues上仿真，所以我就通過公式來計算其距離。 } void delay (int x) { uchar j。 delay(1)。 P0=d[mb]。 } void display(void) { P2=w[0]。 mq=qi/1000。 g=i。//開始計時 } if(sp==0) { TR0=0。//開中斷 while(1) { display()。 //記數 TMOD=0x01。 } } uchar code d[]={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f}。 //重裝 TF0=0。 void display(void)。 sbit sp=P1^2。 超聲波測距的主程序是利用外部中斷 0檢測返回超聲波信號，一旦接收到返回超聲波信號（即 INT0 引腳出現(xiàn)低電平 ） ，立即進入超聲波接收中斷程序。超聲波發(fā)生子程序比較簡單，但要求程序運行時間準確，所以我們采用匯編語言編程。 本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 28 頁 共 36 頁 系統(tǒng)程序流程如圖 所示，單片機 AT89S51 先把 置 0，啟動超聲波傳感器發(fā)射超聲波，并啟動內部定時器 TO 開始計時。 圖 系統(tǒng)整體電路圖 本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 27 頁 共 36 頁 5 系統(tǒng)軟件的設計 主程序流程圖 主流程圖如圖 。 表 CX20216A的電氣技術指標 參數名稱 符號 測試點 參數值 測試條件 最小 典型 最大 信號 電平 輸 入 電 壓（ 1） VIN1/V A 圖 CX20216A的 邏輯框圖 ABLC 施密特觸發(fā)器 積分 器 檢波器比較器 限幅 放大器 帶通濾波器 前置 放大器 1 2 3 4 5 6 8 7 本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 25 頁 共 36 頁 輸 入 電 壓（ 2） VIN2/V A 輸 出 電 壓（低電平） VOL/uA D 輸 出 漏 電流 IOR/uA C 74 0 電壓增益 Av/db B 9 79 84 40KHz 連續(xù)波 50uV峰值電壓 帶 通 濾 波器特性 Avo/db B 4 9 30 ， 37 ，50KHz 連續(xù)波 50uV峰值電壓 輸入阻抗 Z/KΩ A 27 40 55 40KHz 連續(xù)波 峰值電壓 檢 波 能 力(1) T1/us D 440 540 770 脈沖波 60uV峰值電壓 檢 波 能 力（ 2） T1/us D 440 660 770 脈沖波 50uV峰值電壓 消耗電流 Icc E A A 4． 6 單片機系統(tǒng)及顯示電路 AT89C51 單片機的 P1 口控制超聲波接收發(fā)器，利用外部中斷 0口監(jiān)測超聲波接收電路的返回信號。 本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 24 頁 共 36 頁 （ 4）直流特性測試與電路。 由于未使用電感，不受磁場干擾，所以抗干擾能力強。 (1)CX20216A 技術特點 本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 23 頁 共 36 頁 ? 低電壓供電，典型值為 5V。適當更改電容的大小，可以改變接收電路的靈敏度和抗干擾能力。 圖 超聲波接收電路 采用紅外線檢波 接收專用芯片 CX20216A制作超聲波檢測接收電路，該芯片常用于電視機紅外遙控接收器。單片機端口輸出的 40kHz 的方波信號一路經一級反向器后送到超聲波換能器的一個電極，另一路經兩級反向器后送到超聲波換能器的另一個電極，用這種推換形式將方波信號加到超聲波換能器的兩端，可以提高超聲波的發(fā)射強度。 顯示電路 采用 LED 數碼管顯示 ， 數碼管具有 ： 低能耗、低損耗、低壓，對外界環(huán)境要求低，易維護的優(yōu)點，雖只能顯示非常有限的符號和數碼字，但可完全滿足本設計 。這樣，字符 1 的顯示代碼為 00000110，字符 F 的顯示代碼為 01110001，用十六進制表示分別為 06H 和 71H。這樣，若干個二極管導通，就構成了一個字符。 LED 顯示器根據內 部結構的不同可以分為二種，一種把所有發(fā)光二極管的陽極連在一起稱作共陽極數碼管，如圖 （ b）所示，另外一種是 8個發(fā)光二極管的陰極連在一起稱為共陰極數碼管，如圖所示 （ C）所示。下面介紹 LED 顯示器的結構和工作原理。 本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 19 頁 共 36 頁 圖 簡單鍵盤接口電路 由于這次所需按鍵不多。非編碼鍵盤幾乎不需要附加硬件邏輯，在單片機應用系統(tǒng)中被普 遍使用。鍵盤有二種基本類型 ： 編碼鍵盤和非編碼鍵盤 [10]。好多鐘振一般還要做一些溫度補償電路在里面，讓振蕩頻率能更準確。當在晶片的兩面上加交變電壓時，晶片因反復的機械變形產生振動，而這 種機械振動又會反過來產生交變電壓。在片外跨接一晶振和二個匹配的電容 C1， C2，就構成了一