超聲波測(cè)距儀課程設(shè)計(jì)-其他專業(yè)-全文預(yù)覽
【正文】 t s \ M y D e s i r a w n B y :C130pFC230pFY16M H zX T A L 2X T A L 1圖 32 時(shí)鐘電路 12MHz 課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 10 在此設(shè)計(jì)中，采用的按鍵復(fù)位電路。上電復(fù)位電路：上電復(fù)位是單片機(jī)上電時(shí)復(fù)位操作，保證單片機(jī)上電后立即進(jìn)入規(guī)定的復(fù)位狀態(tài)。只要在單片機(jī)的 XTAL1和 XTAL2 引腳外接晶體振蕩器就構(gòu)成了自激振蕩器并在單片機(jī)內(nèi)部產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)。 （ 1）時(shí)鐘信號(hào)的產(chǎn)生 單片機(jī)內(nèi)部有一個(gè)高增益反相放大器，其輸入端為芯片引腳 XTAL1，其輸出端為引腳 XTAL2。 根據(jù)設(shè)計(jì)要求并綜合各方面因素，本例決定采用 STC89C2單片機(jī)作為主控制器，用動(dòng)態(tài)掃描法實(shí)現(xiàn) 數(shù)碼 顯示，超聲波驅(qū)動(dòng)信號(hào)用單片機(jī)的定時(shí)器完成。超聲波發(fā)生器可以分為兩大類：一類是用電氣方式產(chǎn)生超聲波；另一類是用機(jī)械方式產(chǎn)生超聲波。設(shè)超聲波在空氣中的傳播速度為 V，在空氣中的傳播時(shí)間為 T，與障礙物的距離為 S， 則 S=VT/2，這樣可以測(cè)出 超聲波發(fā)射器 與障礙物之間的距離，然后在 數(shù)碼管 上顯示出來(lái)。 6腳： 該腳與 GND 之間接入一個(gè)積分電容， 標(biāo)準(zhǔn)值為 330pF，如果該電容取得太大，會(huì)使探測(cè)距離變短。 3腳：該腳與 GND 之間連接檢波電容，電容量大為平均值檢波，瞬間相應(yīng)靈敏度低；若容量小，則為峰值檢波，瞬間相應(yīng)靈敏度高，但檢波輸出的脈沖寬度變動(dòng)大，易造成誤動(dòng)作，推薦參數(shù)為 。 引腳注釋如下： l腳：超聲波信號(hào)輸入端，該腳的輸入阻抗約為 40kΩ 。 圖 24 超聲波測(cè)距原理框圖 課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 7 CX20216A 芯片 介紹 CX20216A 紅外線遙控接收前置放大電路，多適用于電視機(jī)。超聲波在空氣中的傳播速度為 340m/s，根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間 t，就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離 (s)，即： s=ct/2。由發(fā)射傳感器、發(fā)射電路、接收傳感器、接收放大電路、回波信號(hào)處理電路和單片機(jī)控制電路等幾部分組成。晶振一般取 ,兩個(gè)電容通常取 1847pF。單片機(jī) 復(fù)位后不改變片內(nèi) RAM 區(qū)中的內(nèi)容， 21 個(gè)特殊功能寄存器復(fù)位后的狀態(tài)如表 22 所示。根據(jù)應(yīng)用的要求，復(fù)位操作通常由上電復(fù)位和開(kāi)關(guān)復(fù)位 2種基本形式。 單片機(jī)系統(tǒng)外圍電路 單片機(jī)的復(fù)位電路：在給單片機(jī)通電時(shí)，單片機(jī)內(nèi)部的電路處于不確定的工作狀態(tài)，為使單片機(jī)工作時(shí)內(nèi)部電路有一個(gè)確定的工作狀態(tài)，單片機(jī)在工作之前要有一個(gè)復(fù)位的過(guò)程。另外， STC89C52 可降至 0Hz 靜態(tài)邏輯操作，支持 2種軟件可選擇節(jié)電模式。使用高密度非易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè) 80C51 產(chǎn)品指令和引腳完全兼容。當(dāng)振蕩器復(fù)位器件時(shí)，要保持 RST 腳兩個(gè)機(jī)器周期的高電平時(shí)間。在給出地址 “1” 時(shí)，它利用內(nèi)部上拉優(yōu)勢(shì)，當(dāng)對(duì)外部八位地址數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行讀寫時(shí)， P2 口輸出其特殊功能寄存器的內(nèi)容。 P2 口 —— 帶內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I/O 口， P2 口緩沖器可接收，輸出 4個(gè) TTL 門電流，當(dāng) P2口被寫 “1” 時(shí)，其管腳被內(nèi)部上拉電阻拉高，且作為輸入。 P0 口 —— 可作為地址 /數(shù)據(jù)分時(shí)復(fù)用總線和通用 I/O 接口。 STC89C52 芯片共 40 引腳： 18腳： 通用 I/O接口 ； 9 腳 : RET 復(fù)位鍵 1011腳： RXD串口輸入， TXD 串口輸出； 1219： I/O P3 接口 (1 13 腳 INT0 中斷 0、 INT1 中斷 1； 14/15：計(jì)數(shù)脈沖 T0 /T1 ： 16： WR 寫控制； 17： RD 讀控制輸出端 )； 18， 19： 晶振諧振器 20 地線 ； 2128 ： P2接口高 8位地址總線； 29：圖 41 STC89C52引腳 課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 3 PSEN 片外 ROM 選通端；單片機(jī)對(duì)片外 ROM 操作時(shí) 29 腳 (PSEN)輸出低電平； 30：ALE/PROG 地 址鎖存器； 31： EAROM 取指令控制器高電平片內(nèi)取低電平片外取；3239： （注意此接口的順序與其他 I/O 接口不同 與引腳號(hào)的排列順序相反）； 40：電源 +5V。為了滿足工業(yè)控制要求，一般單片機(jī)的指令系統(tǒng)中有極豐富的轉(zhuǎn)移指令， I/O 口的邏輯操作指令以及位操作指令。 (2)集成度高、體積小、可靠性高 單片機(jī)把各種功能部件集成在一塊芯片上，因而集成度高，均為大規(guī)?；虺笠?guī)模集成電路。由于單片機(jī)的這種特殊的結(jié)構(gòu)形式，在某些應(yīng)用領(lǐng)域中，它承 擔(dān)了大中型計(jì)算機(jī)和通用微型計(jì)算機(jī)無(wú)法完成的一些工作。各探頭的信號(hào)經(jīng)單片機(jī)綜合分析處理，實(shí)現(xiàn)超聲波測(cè)距儀的各種功能。隨著測(cè)距儀的技術(shù)進(jìn)步，測(cè)距儀將從具有單純判斷功能發(fā)展到具有學(xué)習(xí)功能，最終發(fā)展到具有創(chuàng)造力。課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 1 一、 摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，超聲波將在測(cè)距儀中的應(yīng)用越來(lái)越廣。無(wú)庸置疑，未來(lái)的超聲波測(cè)距儀將與自動(dòng)化智能化接軌，與其他的測(cè)距儀集成和融合，形成多測(cè)距儀。整個(gè)電路采用模塊化設(shè)計(jì)，由主程序、中斷程序、發(fā)射子程序、接收子程序、顯示子 程序等模塊組成。 一塊單片機(jī)芯片就是一臺(tái)計(jì)算機(jī)。 (1)具有優(yōu)異的性價(jià)比 單片機(jī)盡可能地把應(yīng)用所需的存儲(chǔ)器 ,各種功能的 I/O 接口集成在一塊芯片內(nèi) ,因而其性能很高 ,而價(jià)格卻相對(duì)較低廉 ,即性價(jià)比很高。 (3)控制功能強(qiáng) 單片機(jī)非常適用于專門的控制用途。目前，許多單片機(jī)已可在 電壓下運(yùn)行 ,有的已能在 或 下工作 ,功耗降至 μA 級(jí) ,一粒鈕扣電池就可長(zhǎng)期使用 [2]。 GND—— 接地。 P1 口 —— 帶內(nèi)部上拉電阻的 8位雙向 I/O 口，通用 I/O 接口有輸入、輸出、端口操作 3中工作方式。 P2口當(dāng)用于外部程序存儲(chǔ)器或 16 位地址外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器進(jìn)行存取時(shí)，P2口輸出地址的高八位。 表 21 P3口的特殊功能說(shuō)明 引腳 替代功能 說(shuō)明 RXD TXD INT0 INT1 T0 T1 WR RD 串行數(shù)據(jù)接收 串行數(shù) 據(jù)發(fā)送 外部中斷 0申請(qǐng) 外部中斷 1申請(qǐng) 定時(shí)器 0 外部事件計(jì)數(shù)輸入 定時(shí)器 1 外部事件計(jì)數(shù)輸入 外部 RAM 寫選通 外部 RAM 讀選通 課程設(shè)計(jì) 說(shuō)明書(shū) 4 RST—— 復(fù)位輸入。 STC89C52 的功能特性描述 低功耗、高性能的 CMOS 8 位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。 STC89C52 具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié) Flash， 256字節(jié)
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