【正文】 行中斷，每個中斷源都可以選擇兩個優(yōu)先級。 89C51 中斷優(yōu)先級從高到低為 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)送中斷標志。當接受數(shù)據(jù)完畢時， RI=1，表示接受完一幀數(shù)據(jù)，請求中斷，也可供查詢， RI 只能由程序清零。溢出時自動置 1，中斷響應后自動復位，也可用軟件復位。 IT0=0 時為電平觸發(fā)， IT1=1 時為下降沿邊沿觸發(fā)。 IT0=0 時為電平觸發(fā)， IT1=1 時為下降沿邊沿觸發(fā)。 ET1： ET1=1 時為允許定時器 T1 溢出中斷。 (4) 中斷優(yōu)先級管理寄存器 IP IP 為可位尋址寄存器，直接地址為 B8H，用來設(shè)定優(yōu)先級別。 3． 2． 3 中斷響應的自主操作過程 (1) CPU的中斷查詢 CPU 的中斷查詢各位如下： CPU 在每個機器周期的 S5P2 期間，各中斷源被采樣并設(shè)置響應的中斷標志，在每個機器周期的 S6P2 期間，按優(yōu)先級順序查詢中斷源的中斷標志，并處理請求的中斷源，且在下一個機器周期的 S1 狀態(tài)中，響應最高級的中斷請求，但以下情況除外： P1P1P1P1P1P1P1P1P1P1P1P1P2P2P2P2P2P2P2P2P2P2P2P2s2s1s3s4s5s6s2s1s3s4s5s6機 器 周 期機 器 周 期采 樣 置 標 志 查。 PT0、 PT1：定時器 /計數(shù)器溢出中斷優(yōu)先級擇位。 ET0： ET0=1 時為允許定時器 T0 溢出中斷。當 EA=1 時， CPU 開放中斷。 CPU 響應中斷 后自動復位。 CPU 響應中斷后自動復位。溢出時自動置 1，中斷響應后自動復位，也可用軟件復位。 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（論文）報告紙 共 頁 第 頁 ET ES，當被置 1時開放中斷。 （ 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，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合。 圖 方式 1 時 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 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 求+T i 引 腳G A T EI N T iT R iC / T = 0C / T = 1 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 頁 第 頁 (3) 方式 2 當 TMOD 中的 M0=1， M1=1 時，為 8位自動重裝初值計數(shù)或定時方式，其結(jié) 構(gòu)如圖 所示。 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 頁 第 頁 定時器 /計數(shù)器 T0、 T1 的數(shù)據(jù)寄存器為 TH0、 TL0 和 TH TL1。 IE0：外中斷 0中斷請求標志位。 IE1：外中斷 1中斷請求標志位。 TF0：定時器 /計數(shù)器 T0 溢出標志。各位意義如下： TF1：定時器 /計數(shù)器 T1 溢出標志。 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 求+T i 引 腳G A T EI N T iT R i計 數(shù) 器C / T = 0C / T = 1 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 頁 第 頁 說明： 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) 計數(shù)輸入可選擇振蕩器的 12 分頻計數(shù)，也可從端口 Ti 對外部脈沖計數(shù)。C3 2 0 0 0C4 2 0 0 0C5 0 . 0 1C6 0 . 0 2 181。經(jīng)實測，配合相應的發(fā)射機，遙控距離可達 8m 以上?？捎米鳠o線遙控攝象機快門控制、兒童玩具控制、窗簾控制等。調(diào)試時，在 a點與 +6V（電源）之間用導線快速短路一下后松開，繼電器應吸合（或釋放），再短路一下松開，繼電器應釋放（或吸合），如果繼電器無反應，請檢查雙穩(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（論文）報告紙 共 頁 第 頁 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)接收機無記憶功能，所以不能用在家用電器的開與關(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（論文）報告紙 共 頁 第 頁 門電路，該電路特點是輸出驅(qū)動電流大（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：它主要由四與非門電路 CC4011完成振蕩及驅(qū)動功能，通過超聲換能器 T4016輻射出超聲波去控制接收機。本電路適應電壓較寬（ 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（論文）報告紙 共 頁 第 頁 工作原理：由 F1～ F3三門振蕩器在 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)電阻來調(diào)節(jié)頻率。 所以 列出了幾種不同溫度下的波速 ,請看表 所示。限制該系統(tǒng)的最大可測 距離存在 4 個因素：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 )攝像機接受反射光，采用圖像處理的方法檢測出激光點圖像，并根據(jù)位置坐標及攝像機光學特點計算出激光反射角。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。兼用型只用一個傳感器，這是其優(yōu)點，但需要發(fā)送、接收切換電路，而且只適用于遠距離探測。當接收器直接收到發(fā)送器的超聲波信號時，認為被測物體不存在 。其主要有三種測距方法 : ① 相位檢測法 相位檢測法雖然精度高，但檢測范圍有限。使用的探頭是多晶壓電陶瓷型，機械強度高，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，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，由超聲波接收換能器實現(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，外部負電荷與極化負電荷相斥。如果超聲波檢測的對象不同，測量的環(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行合理選擇。 （ 2）從材料上來看： 超聲波檢測設(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） 測距方式原理簡單，便于實現(xiàn)； 2） 測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器 畢業(yè)設(shè)計（論文）報告紙 共 頁 第 頁 人產(chǎn)品的要求； 3） 測距精度高，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)量覆蓋較大的測量范圍； 5） 被測物體的最小尺寸可以通過選擇測量用超聲波信號的波長 (頻率 )來決定。 ③ 紅外和光電傳感器 這類測距傳感器是依靠紅外線或是其它不可見光的直線傳播特性。 ② 電容式測距傳感器 此類傳感器通過檢測外界物體靠近傳感器所引起的電容變化來反映距離信息。檢測信號 (電壓、電流等 )與被測量 (距離 )之間不是線性的對應關(guān)系 。 霍爾效應測距傳感器則因其應用此原理而得名，當傳感器遠離被測導體時 ，在特定導體上有較強的磁場 。 電磁感應測距傳感器的核心由線圈和永久磁鐵構(gòu)成，當傳感器遠離或靠近鐵磁性材料時，會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 超聲波測距傳感器的分類和選擇 （ 1）從原理上來： 一般測距傳感器采用非接觸的測量方法，測量周圍環(huán)境的物體或被操作物體的空間位置。 現(xiàn)在超聲波料位計已經(jīng)普遍應用于各種工業(yè)領(lǐng)域中，其在工業(yè)領(lǐng)域的重要性越來越得到體現(xiàn)，因此我們進行這個課題的研究，對以后的工作會有很大的幫助，我們發(fā)現(xiàn)硬件方面的設(shè)計不是很難，主要是軟件設(shè)計，尤其是編程，我對這方面沒多大把握，但是我們只是設(shè)計一個在實驗室演示的超聲波測距器，所以對環(huán)境的要求會低一點，我認為在規(guī)定的時間內(nèi)此方案是可以完成的。本課題就是這樣一個例子，由于是實驗室做出的超聲波料位計，所以要特別考慮其體積小和造價低。 意大利的 Carullo等人介紹了一種自適應系統(tǒng)，采用特殊的發(fā)射波形來獲得好的回波包絡(luò)，同時采用對環(huán)境的噪聲進行估測，設(shè)置一定的回波開門電平，且采用自動增益的控制放大器，通過這些措施來提高超聲波的探測精度。廈門大學的童風研究了一種回波輪廓分析法。 1． 4． 3 超聲波測距的發(fā)展現(xiàn)狀 超聲波測距雖然被大量應用于各種工業(yè)領(lǐng)域，但它在低信噪比下測距精度較低，多個超聲波測距條件下會產(chǎn)生相互影響，另外測距的盲區(qū)較大，這些固有的特點也限制其進一步廣泛應用國外在提高超聲波測距性能方面做了大量的研究，國內(nèi)一些學者也做了相關(guān)研究。采用高精度視覺識別環(huán)境技術(shù)需要復雜的信息處理，且體積較大，價格昂貴。利用超聲波在固體里傳播的時間確定物體的長度以及超聲波在固體里遇到障礙物界面上的反射來確定物體內(nèi)部 損傷 (如裂縫、氣孔及雜質(zhì)等 )位置，稱之為無損探傷。通過被待捕捉的獵物或障礙物反射回來的時間間隔長短和反射回來的信號強弱來判斷反射物的類型及距離的遠近。其測量方式很多，不僅能夠定點測量，還能實現(xiàn)連續(xù)測量，而且還能提供遙控、遙測所需的信號。 (5) 檢測成本低，效率高，對人畜無害，可實現(xiàn)自動化檢測 。超聲波在傳播時，隨著被介質(zhì)吸收、散射和擴散，能量不斷降低。當 遇到密度不同的另一種媒質(zhì)時，便在其界面上