【正文】 行中斷，每個(gè)中斷源都可以選擇兩個(gè)優(yōu)先級(jí)。 89C51 中斷優(yōu)先級(jí)從高到低為 INT0、 T0、 INT T串口中斷。 (1) 串行口控制寄存器 SCON SCON 為可位尋址寄存器，直接地址為 98H，其各位如下： SM0 SM1 SM2 REN TB8 RB8 TI RI TI：發(fā)送中斷標(biāo)志。當(dāng)接受數(shù)據(jù)完畢時(shí)， RI=1，表示接受完一幀數(shù)據(jù)，請(qǐng)求中斷，也可供查詢， RI 只能由程序清零。溢出時(shí)自動(dòng)置 1，中斷響應(yīng)后自動(dòng)復(fù)位，也可用軟件復(fù)位。 IT0=0 時(shí)為電平觸發(fā)， IT1=1 時(shí)為下降沿邊沿觸發(fā)。 IT0=0 時(shí)為電平觸發(fā)， IT1=1 時(shí)為下降沿邊沿觸發(fā)。 ET1： ET1=1 時(shí)為允許定時(shí)器 T1 溢出中斷。 (4) 中斷優(yōu)先級(jí)管理寄存器 IP IP 為可位尋址寄存器，直接地址為 B8H，用來(lái)設(shè)定優(yōu)先級(jí)別。 3． 2． 3 中斷響應(yīng)的自主操作過(guò)程 (1) CPU的中斷查詢 CPU 的中斷查詢各位如下： CPU 在每個(gè)機(jī)器周期的 S5P2 期間，各中斷源被采樣并設(shè)置響應(yīng)的中斷標(biāo)志，在每個(gè)機(jī)器周期的 S6P2 期間，按優(yōu)先級(jí)順序查詢中斷源的中斷標(biāo)志，并處理請(qǐng)求的中斷源，且在下一個(gè)機(jī)器周期的 S1 狀態(tài)中，響應(yīng)最高級(jí)的中斷請(qǐng)求，但以下情況除外： P1P1P1P1P1P1P1P1P1P1P1P1P2P2P2P2P2P2P2P2P2P2P2P2s2s1s3s4s5s6s2s1s3s4s5s6機(jī) 器 周 期機(jī) 器 周 期采 樣 置 標(biāo) 志 查。 PT0、 PT1：定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器溢出中斷優(yōu)先級(jí)擇位。 ET0： ET0=1 時(shí)為允許定時(shí)器 T0 溢出中斷。當(dāng) EA=1 時(shí)， CPU 開(kāi)放中斷。 CPU 響應(yīng)中斷 后自動(dòng)復(fù)位。 CPU 響應(yīng)中斷后自動(dòng)復(fù)位。溢出時(shí)自動(dòng)置 1，中斷響應(yīng)后自動(dòng)復(fù)位，也可用軟件復(fù)位。 TI只能由程序清零。 （ 5） 中斷允許：有中斷總允許 EA 和各中斷源允許 EX0、 ET0、 EXT L 1( 8 位 ）1 / 1 2f o s c串 行 口T i 引 腳C / T = 0C / T = 1T H 1( 8 位 ） T L 1 T H 1( 5 或 8 位 ） （ 8 位 ）1 / 1 2f o s c串 行 口T i 引 腳C / T = 0C / T = 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 頁(yè) 第 頁(yè) ET ES，當(dāng)被置 1時(shí)開(kāi)放中斷。 （ 2） 中斷源：能產(chǎn)生中斷的外部事件和內(nèi)部事件叫中斷源。 T1 作波特率發(fā)生器時(shí)，可以設(shè) 置成方式 0、 1 或 2，用在任何不需要中斷控制的場(chǎng)合。 圖 方式 1 時(shí) T0、 T1 的結(jié)構(gòu)圖 T L i( 5 位 ）T h i( 8 位 ）1 / 1 2f o s cT F i 中 斷 請(qǐng) 求+T i 引 腳G A T EI N T iT R iC / T = 0C / T = 1T L i( 8 位 ）T h i( 8 位 ）1 / 1 2f o s cT F i 中 斷 請(qǐng) 求+T i 引 腳G A T EI N T iT R iC / T = 0C / T = 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 頁(yè) 第 頁(yè) (3) 方式 2 當(dāng) TMOD 中的 M0=1， M1=1 時(shí)，為 8位自動(dòng)重裝初值計(jì)數(shù)或定時(shí)方式，其結(jié) 構(gòu)如圖 所示。 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 頁(yè) 第 頁(yè) 定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T0、 T1 的數(shù)據(jù)寄存器為 TH0、 TL0 和 TH TL1。 IE0：外中斷 0中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。 IE1：外中斷 1中斷請(qǐng)求標(biāo)志位。 TF0：定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T0 溢出標(biāo)志。各位意義如下： TF1：定時(shí)器 /計(jì)數(shù)器 T1 溢出標(biāo)志。 GATE：控制方式選擇。 (1) TMOD 方式寄存器 TMOD 方式寄存器的格式如下： GATE C/T M1 M0 GATE C/T M1 M0 高 4位 T1控制用 低 4 位 T0 控制用 1 / 1 2f o s cT F i中 斷 請(qǐng) 求+T i 引 腳G A T EI N T iT R i計(jì) 數(shù) 器C / T = 0C / T = 1 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 頁(yè) 第 頁(yè) 說(shuō)明： TMOD 為不可為尋址 SFR，地址為 89H，其低 4 位控制 T0，高 4 位控制T1，各位的意義如下： M M0：方式控制。 (2) 計(jì)數(shù)輸入可選擇振蕩器的 12 分頻計(jì)數(shù)，也可從端口 Ti 對(duì)外部脈沖計(jì)數(shù)。C3 2 0 0 0C4 2 0 0 0C5 0 . 0 1C6 0 . 0 2 181。經(jīng)實(shí)測(cè)，配合相應(yīng)的發(fā)射機(jī)，遙控距離可達(dá) 8m 以上?？捎米鳠o(wú)線遙控?cái)z象機(jī)快門(mén)控制、兒童玩具控制、窗簾控制等。調(diào)試時(shí)，在 a點(diǎn)與 +6V（電源）之間用導(dǎo)線快速短路一下后松開(kāi)，繼電器應(yīng)吸合（或釋放），再短路一下松開(kāi)，繼電器應(yīng)釋放（或吸合），如果繼電器無(wú)反應(yīng)，請(qǐng)檢查雙穩(wěn)電路元件焊接質(zhì)量和元件參數(shù)。Y F1～ Y F47 4 H C D 0Y F2Y F3Y F4R31 0 0 KR45 . 1 KR P1 0 K 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 頁(yè) 第 頁(yè) 圖 40kHZ超聲波發(fā)射電路 五原理圖 (6) 雙穩(wěn)態(tài)超聲波接收電路 由于單穩(wěn)態(tài)接收機(jī)無(wú)記憶功能，所以不能用在家用電器的開(kāi)與關(guān)中，適用面不寬。原理圖如圖 ： R25 1 0T 4 0 1 6Y F1C11 0 0 μ+9 VSR15 . 1 Kamp。電路簡(jiǎn)單易制。電路中 YF1~YF4采用高速 CMOS電路 74HC00四與非T 4 0 1 6V D1I N 4 1 4 8V T1 9 0 1 3 2V T2C11 0 0 μ++9 VSR15 . 1 KC2 2 7 0 0L15 . 1 m H 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 頁(yè) 第 頁(yè) 門(mén)電路，該電路特點(diǎn)是輸出驅(qū)動(dòng)電流大（大于 15mA），效率高等。原理圖如圖 ： 圖 40kHZ超聲波發(fā)射電路 三原理圖 (4) 40kHZ超聲波發(fā)射電路 四： 工作原理：它主要由四與非門(mén)電路 CC4011完成振蕩及驅(qū)動(dòng)功能，通過(guò)超聲換能器 T4016輻射出超聲波去控制接收機(jī)。本電路適應(yīng)電壓較寬（ 3~12V），且頻率不變。電路的振蕩頻率決定于反饋元件的 T4016，其諧振頻率為 40kHZ177。電路工作電壓 9V，工作電流約 25mA。原理圖如圖 ： (2) 40kHZ超聲波發(fā)射電路 二： 工作原理：電路中晶體管 VT VT2組成強(qiáng)反饋穩(wěn)頻振蕩器，振蕩頻率 圖 40kHZ超聲波發(fā)射電路 二原理圖 等于超聲波換能器 T4016的共振頻率。電源用 9V疊層電池。 2． 3 幾種常見(jiàn)的 40kHZ超聲波發(fā)射和接收電路 (1) 40kHZ超聲波發(fā)射電路 一： 圖 40kHZ超聲波發(fā)射電路 一原理圖 F1F2F1F1ST 4 0 1 69 VC2 1 0 0C31 0 0C11 5 0 0R PR14 7 KF1～ F4： C C 4 0 6 91 0 K 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 頁(yè) 第 頁(yè) 工作原理：由 F1～ F3三門(mén)振蕩器在 F3的輸出為 40kHZ方波，工作頻率主 要由 C R1和 RP決定，用 RP可調(diào)電阻來(lái)調(diào)節(jié)頻率。 所以 列出了幾種不同溫度下的波速 ,請(qǐng)看表 所示。限制該系統(tǒng)的最大可測(cè) 距離存在 4 個(gè)因素：超聲波的幅度、反射的質(zhì)地、反射和入射聲波之間的夾角以及接收換能器的靈敏度。由 CCD(電荷禍合器件 )攝像機(jī)接受反射光，采用圖像處理的方法檢測(cè)出激光點(diǎn)圖像，并根據(jù)位置坐標(biāo)及攝像機(jī)光學(xué)特點(diǎn)計(jì)算出激光反射角。在本課題中，我們選用 40KHz的頻率。利用超聲波在兩種不同介質(zhì)的界面上產(chǎn)生反射的原理而工作。兼用型只用一個(gè)傳感器，這是其優(yōu)點(diǎn)，但需要發(fā)送、接收切換電路，而且只適用于遠(yuǎn)距離探測(cè)。當(dāng)接收器直接收到發(fā)送器的超聲波信號(hào)時(shí)，認(rèn)為被測(cè)物體不存在 。其主要有三種測(cè)距方法 : ① 相位檢測(cè)法 相位檢測(cè)法雖然精度高，但檢測(cè)范圍有限。使用的探頭是多晶壓電陶瓷型，機(jī)械強(qiáng)度高，能耐溫耐濕，而且具有較高的能量轉(zhuǎn)化效率。電能轉(zhuǎn)化聲能是利用反壓電效應(yīng)，由超聲波發(fā)射換能器完成，而由聲能轉(zhuǎn)化為電能是利用壓電效應(yīng)，由超聲波接收換能器實(shí)現(xiàn)。若在圖 (a)所示的已經(jīng)磁化的壓電陶瓷上施加如圖 (b)所示極性的電壓，外部正電荷與壓電陶瓷的極化正電荷相斥，同時(shí)，外部負(fù)電荷與極化負(fù)電荷相斥。如果超聲波檢測(cè)的對(duì)象不同，測(cè)量的環(huán)境溫度、壓力、介質(zhì)發(fā)生了變化，所采用的超聲波換能器也必須進(jìn)行合理選擇。 （ 2）從材料上來(lái)看： 超聲波檢測(cè)設(shè)備中所使用的傳感器稱為超聲波傳感器。主要有以下幾方面的因素 : 1） 測(cè)距方式原理簡(jiǎn)單，便于實(shí)現(xiàn)； 2） 測(cè)距范圍可以從幾厘米一直到幾十米，完全滿足了智能吸塵機(jī)器 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）報(bào)告紙 共 頁(yè) 第 頁(yè) 人產(chǎn)品的要求； 3） 測(cè)距精度高，整體誤差可以控制在量程的 %范圍內(nèi)； 4） 超聲波傳感器有一定的覆蓋性 ，因此，可以用較少的傳感器數(shù)量覆蓋較大的測(cè)量范圍； 5） 被測(cè)物體的最小尺寸可以通過(guò)選擇測(cè)量用超聲波信號(hào)的波長(zhǎng) (頻率 )來(lái)決定。 ③ 紅外和光電傳感器 這類測(cè)距傳感器是依靠紅外線或是其它不可見(jiàn)光的直線傳播特性。 ② 電容式測(cè)距傳感器 此類傳感器通過(guò)檢測(cè)外界物體靠近傳感器所引起的電容變化來(lái)反映距離信息。檢測(cè)信號(hào) (電壓、電流等 )與被測(cè)量 (距離 )之間不是線性的對(duì)應(yīng)關(guān)系 。 霍爾效應(yīng)測(cè)距傳感器則因其應(yīng)用此原理而得名，當(dāng)傳感器遠(yuǎn)離被測(cè)導(dǎo)體時(shí) ，在特定導(dǎo)體上有較強(qiáng)的磁場(chǎng) 。 電磁感應(yīng)測(cè)距傳感器的核心由線圈和永久磁鐵構(gòu)成，當(dāng)傳感器遠(yuǎn)離或靠近鐵磁性材料時(shí)，會(huì)引起永久磁鐵磁力線的變化，從而在線圈中產(chǎn)生電流。 2． 1． 2 超聲波測(cè)距傳感器的分類和選擇 （ 1）從原理上來(lái)： 一般測(cè)距傳感器采用非接觸的測(cè)量方法，測(cè)量周圍環(huán)境的物體或被操作物體的空間位置。 現(xiàn)在超聲波料位計(jì)已經(jīng)普遍應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域中，其在工業(yè)領(lǐng)域的重要性越來(lái)越得到體現(xiàn)，因此我們進(jìn)行這個(gè)課題的研究，對(duì)以后的工作會(huì)有很大的幫助，我們發(fā)現(xiàn)硬件方面的設(shè)計(jì)不是很難，主要是軟件設(shè)計(jì)，尤其是編程，我對(duì)這方面沒(méi)多大把握，但是我們只是設(shè)計(jì)一個(gè)在實(shí)驗(yàn)室演示的超聲波測(cè)距器，所以對(duì)環(huán)境的要求會(huì)低一點(diǎn)，我認(rèn)為在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)此方案是可以完成的。本課題就是這樣一個(gè)例子，由于是實(shí)驗(yàn)室做出的超聲波料位計(jì)，所以要特別考慮其體積小和造價(jià)低。 意大利的 Carullo等人介紹了一種自適應(yīng)系統(tǒng)，采用特殊的發(fā)射波形來(lái)獲得好的回波包絡(luò)，同時(shí)采用對(duì)環(huán)境的噪聲進(jìn)行估測(cè)，設(shè)置一定的回波開(kāi)門(mén)電平，且采用自動(dòng)增益的控制放大器，通過(guò)這些措施來(lái)提高超聲波的探測(cè)精度。廈門(mén)大學(xué)的童風(fēng)研究了一種回波輪廓分析法。 1． 4． 3 超聲波測(cè)距的發(fā)展現(xiàn)狀 超聲波測(cè)距雖然被大量應(yīng)用于各種工業(yè)領(lǐng)域，但它在低信噪比下測(cè)距精度較低，多個(gè)超聲波測(cè)距條件下會(huì)產(chǎn)生相互影響，另外測(cè)距的盲區(qū)較大，這些固有的特點(diǎn)也限制其進(jìn)一步廣泛應(yīng)用國(guó)外在提高超聲波測(cè)距性能方面做了大量的研究，國(guó)內(nèi)一些學(xué)者也做了相關(guān)研究。采用高精度視覺(jué)識(shí)別環(huán)境技術(shù)需要復(fù)雜的信息處理，且體積較大，價(jià)格昂貴。利用超聲波在固體里傳播的時(shí)間確定物體的長(zhǎng)度以及超聲波在固體里遇到障礙物界面上的反射來(lái)確定物體內(nèi)部 損傷 (如裂縫、氣孔及雜質(zhì)等 )位置，稱之為無(wú)損探傷。通過(guò)被待捕捉的獵物或障礙物反射回來(lái)的時(shí)間間隔長(zhǎng)短和反射回來(lái)的信號(hào)強(qiáng)弱來(lái)判斷反射物的類型及距離的遠(yuǎn)近。其測(cè)量方式很多，不僅能夠定點(diǎn)測(cè)量，還能實(shí)現(xiàn)連續(xù)測(cè)量，而且還能提供遙控、遙測(cè)所需的信號(hào)。 (5) 檢測(cè)成本低，效率高，對(duì)人畜無(wú)害，可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化檢測(cè) 。超聲波在傳播時(shí)，隨著被介質(zhì)吸收、散射和擴(kuò)散，能量不斷降低。當(dāng) 遇到密度不同的另一種媒質(zhì)時(shí)，便在其界面上