【正文】 18176。//顯示開 /關，光標開閃爍開 // Write_Comm(0x18)。//清顯示 // Write_Comm(0x02)。 Read_Busy()。 } /*********************寫入數(shù)據函數(shù) ****************************/ void Write_Data(uchar lcddata) { Lcd_Data = lcddata。 RW = 0。 E = 1。 RS = 0。 云南機電職業(yè)技術學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術 42 } Write_Data(d)。b++) { d=dispbuf[b]。 } Write_Data(d)。 if((a11)amp。//清顯示 Write_Comm(0x80)。 } LCD 顯示程序 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志為低電平（不忙），否側此指令無效。 tmp%=100。 云南機電職業(yè)技術學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術 40 tmp=distance。 tmp=tp。 else //溫度小于 0，求補碼得到原碼 { bm()。 /************************************** 數(shù)據轉換函數(shù) 云南機電職業(yè)技術學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術 39 **************************************/ void hextobcd(void) //轉化成 2進制 { float tp。 d*=d。 if(temp0x8000) //溫度大于 0 c=+*temp*。 //字節(jié)合并 return (t)。 //讀取一個字節(jié) b = ReadOneChar()。 Init_18B20()。 //拼裝處理 Delay(15)。 i) { DQ = 0。 //移位為寫入下一位準備 } } (3)字讀 DS18B20程序 云南機電職業(yè)技術學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術 36 讀取過程結合下面函數(shù)說明 /********************字讀函數(shù) *****************************/ uchar ReadOneChar(void)//讀一個字節(jié) { uchar i = 0。0x01。 for (i = 8。 else 云南機電職業(yè)技術學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術 35 flag=1。 //單片機將 DQ 拉低 Delay(80)。首先主機發(fā)復位脈沖，即寬度范圍為 StS ?? 960480 ?? 的負脈沖，拉高 15~90 S? 以延時等待，然后通過輸入 /輸出線讀存在脈沖，為低說明存在，復位成功；否則說明不存在，復位失敗，必須對 DS18B20重新初始化。本設計中需注意當距離過遠或者沒有返回信號時候，定時器 T1的溢出必須處理。 _nop_()。 CNT=0。 云南機電職業(yè)技術學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術 33 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 //計次單元加 1 _nop_()。 TH1=0。 EA=1。 TL0=0xA0。i29。 //計算距離 hextobcd()。 count=0。 //等待超聲波返回 TR1=0。 云南機電職業(yè)技術學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術 30 TR0=1。 while(i)。i++) delay1ms()。 //顯示 sta_flag=0。j255。所以系統(tǒng)最小測量約為 112mm； 云南機電職業(yè)技術學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術 29 系統(tǒng)主程序如下： void main(void) { uchar i,j。 云南機電職業(yè)技術學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術 27 第四章 系統(tǒng)軟件設計 系統(tǒng)程序的結構 (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； (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)溫度補償與距離計算模塊、分為超聲波發(fā)送控制程序、接收處理程序、溫度補償子程序等； (4)本次設計使用 C 語言編寫程序， C 語言相比匯編有許多的優(yōu)勢；編譯器使用 Keil ? Version2進行程序編譯， Keil 功能強大使用方便。 顯示模式設置： (初始化 ) 0011 0000 [0x38]設置 162顯示， 57點陣， 8位數(shù)據接口； 顯示開關及光標設置： (初始化 ) 0000 1DCB D 顯示 (1有效 )、 C 光標顯示 (1有效 )、 B 光標閃爍 (1有效 ) 云南機電職業(yè)技術學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術 24 0000 01NS N=1(讀或寫一個字符后地址指針加 1 amp。 圖 LCD 顯示電路 操作控制表 操作 讀狀態(tài) 寫指令 讀數(shù)據 寫數(shù)據 輸入 RS=0， RW=1，E=1 RS=0， RW=0， D0~7= 指令碼， E=H 脈沖 RS=1， RW=1，E=1 RS=1， RW=0， D0~7= 數(shù)據， E=H 脈沖 表 LCD1602 操作指令 1602液晶模塊內部的字符發(fā)生存儲器（ CGROM)已經存儲了 160個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數(shù)字、英文字母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母 “A”的代碼是 01000001B（ 41H），顯示時模塊把地址 41H 中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母 “A”。 第六腳 E：使能端，當 E 由高電平跳變?yōu)榈碗娖綍r執(zhí)行 命令。 第三腳 VO：對比度調整端。 LCD 顯示電路 本設計采用 LCD 液晶顯示屏顯示。其中高五位為擴展符號位。 DS18B20 是美國 DALLS公司推出的 DS1820 的替代產品，具有 1 12 位的轉換精度，未編程時默認的精度是 12 位，測量精度一般為176。 7 腳：遙控命令輸出端，它是集電極開路輸出方式，因此該引腳必須接上一個上拉電 阻到電源端，推薦阻值為 22kΩ，沒有接受信號是該端輸出為高電平，有信號時則產生下降。 4 腳：接地端。 2 腳：該腳與地之間連接 RC 串聯(lián)網絡，它們是負反饋串聯(lián)網絡的一個組成部分，改變它們的數(shù)值能改變前置放大器的增益和頻率特性。 CX20216 是日本索尼公司的產品，采用單列 8 引腳的直插式封裝，內部包含自動偏置控制電路、前置放大電路、帶通濾波、峰值檢波、積分比較器、斯密特整形輸出電路，配合少量外接元件就可以對 38KHz 左右的信號的接收與處理，該芯片內部如下圖所示： 云南機電職業(yè)技術學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術 21 圖 CX20216 內部結構 CX20216 構成本次設計接收電路如下圖： 圖 超聲波接收電路 使用 CX20216A 集成電路對接收探頭受到的信號進行放大、濾波。本次我采用第一種方法產生超聲波，非門可以選用 74LS04，具體電路如圖： 圖 超聲波發(fā)送電路 從圖中可知，當輸入的信號為高電平時，上面經過兩級反向 CSB40T 的 1 引腳為高電平，下面經過一級反向后為低電平；當輸入信號為低電平時，正好相反，實現(xiàn)了振蕩的信號驅動 CSB40T，只要控制信號接近 40KHz，就能產生超聲波。可以采用軟件產生 40KHz 的超聲波信號，通過輸出引腳輸入至驅動器，經過動器驅動后推動探頭產生超聲波。 圖 按鍵電路 蜂鳴器電路 本次設計通過一只蜂鳴器來提示用戶按鍵按下了，現(xiàn)在單片機開始了測距。 圖 復位電路 時鐘電路 當使用單片機的內部時鐘電路時，單片機的 XATL1 和 XATL2 用來接石英晶體和微調電容，如圖所示，晶體一般可以選擇 3M~24M，電容選擇 30pF 左右。只要該脈沖足夠寬就可以實現(xiàn)復位，即 20??RC? ms。 單片機電路 圖 單片機主電路 （注：在 protel 里沒做 STC90C52RD+單片機，在本論文中均用 AT89S52 代替） 引腳功能： P0 口用來送顯示信號給 LCD 的數(shù)據為， P20~P22 送命令到 LCD 控云南機電職業(yè)技術學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術 18 制 LCD 的顯示 方式。 (5) STC90C52RD+晶振頻率高達 ，運 行速度更快。 單片機主機系統(tǒng)電路 本次我 采用了 STC 公司的 STC90C52RD+,該單片機主要特點如下： (1) STC90C52RD+系列單片機以 8051 為內核，兼容 MCS51 系列單片機。 圖 運放構成的超聲波接收電路 (3) LM1812 收發(fā)集成電路構成 LM1812 是一種專用于超聲波接收和發(fā)送的集成電路，它即可做發(fā)送電路，又可以做接收電路使用。第一級中3R為集電極負載電阻 ； 2R 為偏流電阻，同時引入了交直流并聯(lián)電壓負反饋，可以較有效的穩(wěn)定靜態(tài)工作點，改善非線性失真以及增益的穩(wěn)定性；4R是發(fā)射極負反饋電阻，引入直、交流串聯(lián)電流負反饋，具有穩(wěn)定工作點、增益、改善失真、提高輸入阻抗等作用。 云南機電職業(yè)技術學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術 14 圖 555 構成的超聲波發(fā)射電路 圖 是由非門構成的一個振蕩器發(fā)送電路，用非門構成的電路簡單，調試容易。超聲波發(fā)射器的壓電晶片可等效于一個串聯(lián) LC 諧振電路，具有選頻作用，因此該振蕩器只能振蕩在超聲波發(fā)射頭的固有諧振頻率 0f 。因為超聲波在標準空氣中的傳播速度為 米 /秒，由單片機負責計時，單片機使用 晶振，所以此系統(tǒng)的測量精度理論上可以達到毫米級。本測量電路采用第二種方案。也就是說，若在壓電晶片兩邊加以頻率為 0f的交流電電壓時，它就會產生同頻率的機械振動，這種機械振動推動空氣的張弛，當 0f 落在音頻范圍內時便會發(fā)出聲音。 (2) 空化作用 云南機電職業(yè)技術學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術 11 在流體動力學指出，存在于液體中的微氣泡在聲場的作用下振動，當聲壓達到一定的值時，氣泡將迅速膨脹，然后突然閉合，在氣泡閉合時產生沖擊波，這種膨脹、閉合、振動等一系列動力學過程稱為空化。 由于超聲波的干涉，在輻射器的周圍形成一個包括最大最小的揚聲場。 (3)超聲波的干涉 如果在一種介質中傳播幾個聲波，于是產生波的干涉現(xiàn)象。 云南機電職業(yè)技術學院 電氣工程系 —— 電氣自動 化技術 10 當超聲波垂直入射界面時，即 0???? ，則： 1122112211ccccR??????? 1122