【正文】 J].電子技術(shù)， 2021 [8] 馮玉東， C 語言程序設(shè)計(jì)實(shí)用教程 [C].中國(guó)電力 出版社， 2021 [9] 胡萍 . 超聲波測(cè)距儀的研制 [M].中國(guó)電力出版社 ， [10] 時(shí)德剛，劉嘩 .超聲波測(cè)距的研究 [M].電子工業(yè)出版社 ， [11] 賈伯年，傳感器技術(shù) [M].東南大學(xué)出版社， 2021 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 13 致 謝 感謝 這三年來福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 給了我學(xué)習(xí)的機(jī)會(huì)，也感謝福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 機(jī)電工程系的老師們對(duì)我專業(yè)思維及專業(yè)技能的培養(yǎng)，他們?cè)趯W(xué)業(yè)上的 辛勤 指導(dǎo)為我工作和繼續(xù)學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ) ，在這里我要向 諸位老師深深的鞠上一躬！我的畢業(yè)論文是在徐志保老師的精心指導(dǎo)和大力支持下完成的， 從開始做論文到論文基本完成，經(jīng)歷了很長(zhǎng)一段時(shí)間，從開始的一知半解到現(xiàn)在的全面了解算是經(jīng)歷了一個(gè)漫長(zhǎng)的過程。但經(jīng)過老師的講解及查閱各種相關(guān)的資料 后， 終 于 得到了想要的結(jié)果。③測(cè)量時(shí)在超聲波測(cè)距儀周圍沒有其他可反射超聲波的物體。通過本次設(shè)計(jì)我們發(fā)現(xiàn) 利用 52 系列單片機(jī)設(shè)計(jì)的測(cè)距儀便于操作、讀數(shù)直觀。 第三章 xxx 11 第四章 總結(jié) 本文工作總結(jié) 本文所介紹的是利用 STC89C52單片機(jī) 編程產(chǎn)生頻率為 40kHz的方波 ，由 HCSR04超聲波測(cè)距模塊進(jìn) 行距離數(shù)值采集，通過數(shù)碼管顯示器顯示距離數(shù)值的超聲波測(cè)距儀。該系統(tǒng)通過HCSR04 超聲波測(cè)距模塊所測(cè)量障礙物距離的變化采集數(shù)據(jù) ，最后通過 數(shù)碼管 來顯示 測(cè)量 值。回響信號(hào)的脈沖寬度 與所測(cè)的距離成正比。 中 斷 開 始S t a t e = 0S t a t e + +第 一 個(gè) 數(shù) 碼 管 顯 示S t a t s = 1 ?S t a t s = 2 ?S t a t s = 3 ?S t a t s = 4 ?第 二 個(gè) 數(shù) 碼 管 顯 示第 三 個(gè) 數(shù) 碼 管 顯 示第 四 個(gè) 數(shù) 碼 管 顯 示S t a t e = 0中 斷 結(jié) 束YYYYNNNN福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 9 圖 中斷程序流程圖 本設(shè)計(jì)的數(shù)碼管顯示是先將系統(tǒng)獲得的位移值分解成 4 個(gè)數(shù)，然后通過定時(shí) 器的中斷（將程序中定時(shí)器的初始值設(shè)定為 2ms，而后進(jìn)入中斷進(jìn)行數(shù)碼管顯示） HCSR04 超聲波測(cè)距模塊軟件設(shè)計(jì) 根據(jù) HCSR04 超聲波測(cè)距模塊的工作原理畫出 HCSR04 超聲波測(cè)距模塊的時(shí)序圖 和 HCSR04 超聲波測(cè)距模塊流程圖 。 動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng) 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示接口是單片機(jī)中應(yīng)用最為廣泛的一種顯示方式之一，動(dòng)態(tài)驅(qū)動(dòng)是將所有數(shù)碼管的 8 個(gè)顯示筆劃 a,b,c,d,e,f,g,dp的同名端連在一起，另外為每個(gè)數(shù)碼管的公共極 COM 增加位選通控制電路，位選通由各自獨(dú)立的 I/O 線控制，當(dāng)單片機(jī)輸出字形碼時(shí)，所有數(shù)碼管都接收到相同的字形碼，但究竟是那個(gè)數(shù)碼管會(huì)顯示出字形，取決于單片機(jī)對(duì)位選通 COM 端電路的控制，所以我們只要將需要顯示的數(shù)碼管的選通控制打開，該位就顯示出字形，沒有選通的數(shù)碼管就不會(huì)亮。 第三章 軟件設(shè)計(jì) 數(shù)碼管軟件設(shè)計(jì) 數(shù)碼管要正常顯示，就要用驅(qū)動(dòng)電路來驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管的各個(gè)段碼，從而顯示出我們要的數(shù)字，因此根據(jù)數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式的不同，可以分為靜態(tài)式和動(dòng)態(tài)式兩類。鎖相環(huán)電路接收到頻率符合要求的信號(hào)后向單片機(jī)發(fā)出 低電平中斷請(qǐng)求信號(hào)，單片機(jī)檢測(cè)到低電平后停止 定時(shí)器的工作 。非門并聯(lián)是為了提高輸出電流驅(qū)動(dòng)能力，也就是提高輸出功率。 該超聲波模塊包含了超聲波發(fā)射電路和超聲波接收電路。 基本工作原理： (1)采用 IO 口 TRIG 觸發(fā)測(cè)距，給至少 10us 的高電平信號(hào) 。當(dāng)距離測(cè)量結(jié)束并調(diào) 用顯示程序，就會(huì)顯示距離大小，顯示兩位小數(shù)。 圖 數(shù)碼管的共陰極與共陽極字型碼 數(shù)碼管動(dòng)態(tài)顯示原理 共陽極數(shù)碼管在應(yīng)用時(shí)應(yīng)將公共極 COM 接到 +5V，當(dāng)某一字段發(fā)光二極管的陰極為低電平時(shí)，相應(yīng)字段就點(diǎn)亮，當(dāng)某一字段的陰極為高電平時(shí)，相應(yīng)字段就不亮。 （ 4） 復(fù)位電路： 是單片機(jī)正常運(yùn)行的一個(gè)必要部分，復(fù)位電路應(yīng)該保證單片機(jī)在上電瞬間進(jìn)行一次有效的復(fù)位，在單片機(jī)正常工作時(shí)將 RST 引腳置低。 （ 1） STC89C52 共有 40 個(gè)引腳（其中有 32 個(gè) IO 口。單片機(jī)發(fā)出超聲波測(cè)距是通過不斷檢測(cè)超聲波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波，從而測(cè)出發(fā)射和接收回波的時(shí)間差，然后求出距離。 表 為超聲波傳播速度與溫度福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 4 的關(guān)系表。通過不斷檢測(cè)產(chǎn)生波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波，從而測(cè)出發(fā)射超聲波和接收到回波的時(shí)間差，然后求出距離。圖 為 系統(tǒng) 原理框圖。 (6)根據(jù)論文格式，要求完成論文。 (2)介紹硬件部分（ 單片機(jī)最小系統(tǒng)、 超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路 和 數(shù)碼管 顯示 電路）的組成與工作原理， 且 畫出單片機(jī) 最小系統(tǒng)、 超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路 和 數(shù)碼管 顯示 電路 框圖 。 超聲測(cè)試技術(shù)和材料的物性評(píng)價(jià)相結(jié)合，材料的設(shè)計(jì)、加工和工程應(yīng)用迅速發(fā)展 設(shè)計(jì)主要工作 福建電力職業(yè)技術(shù)學(xué)院 畢業(yè)論文 2 本次 設(shè)計(jì) 超聲波測(cè)量?jī)x是 利用 STC89C52 單片機(jī) 編程產(chǎn)生頻率為 40kHz 的方波，經(jīng)過發(fā)射驅(qū)動(dòng)電路放大，使超聲波傳感器發(fā)射端震蕩，發(fā)射超聲波 。目前較為常用的是壓電式超聲波發(fā)生器。近年來由于電子技術(shù)的飛速發(fā)展，特別是單片機(jī)技術(shù)的應(yīng)用，使得原來非常復(fù)雜的超聲物位測(cè)量?jī)x的設(shè)計(jì)有了大幅簡(jiǎn)化的可能， 為了研究和利用超聲波，人們已經(jīng)設(shè)計(jì)和制成了許多超聲波發(fā)生器。 隨著社會(huì)不斷的發(fā)展，人們開始使用 各種 尺子、數(shù)學(xué)方法 等 來測(cè)量距離。 但 由于目前市面上常見的超聲波測(cè)距系統(tǒng)不僅價(jià)格昂貴、體積過大且精度也 不 高等因素，使得超聲波測(cè)距儀在一些中小規(guī)模的應(yīng)用領(lǐng)域中難以得到廣泛的應(yīng)用。 本課題的研究與設(shè)計(jì)， 不僅 進(jìn)一步 提高 了我 的電路設(shè)計(jì)水平 和程序編程能力 ， 同時(shí)也加深了我 對(duì)單片機(jī)的理解和應(yīng)用。 畢業(yè)設(shè)計(jì)報(bào)告 題 目 超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì) 數(shù)碼管顯示 目 錄 ii 摘 要 隨著科學(xué)技術(shù) 腳步 的快速 前進(jìn) ，超聲波 憑借著其 方向性好 、 穿透能力強(qiáng) 、 能夠傳遞信息 、 易于獲得較集中 的 聲能 及 在水中傳播距離遠(yuǎn) 等特點(diǎn)， 在 醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上 的 應(yīng)用 中 越來越 廣泛 。 該系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)合 理、性能良好、檢測(cè)速度快、計(jì)算簡(jiǎn)單、易于控制 。比如，傳統(tǒng)的 液面測(cè)量 是采用 電極法中的 差位分布電極， 它是 通過給電或脈沖 來 檢測(cè)液面， 但是由于 電 極長(zhǎng)期浸泡在水中或其它液體中，極易被腐蝕、電解，從而失去靈敏性，為了更好的進(jìn)行液面測(cè)量人們研制出了 利用超聲波 進(jìn)行液面測(cè)量 從而彌補(bǔ)了傳統(tǒng)測(cè)量的不足 。 國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀 由古至今人們測(cè)量距離的方法有很多，曾經(jīng)有人做過一個(gè)著名的實(shí)驗(yàn)：利用石頭往下掉 做自由落體運(yùn)動(dòng) 的原理來測(cè)量井的深度 ； 也有人利用腳的跨度來測(cè)量物體的大概距離 ；經(jīng)驗(yàn)豐富的人還可憑借經(jīng)驗(yàn)用目測(cè)法來測(cè)量距離。 我國(guó) 從五十年代起對(duì)超聲波測(cè)距進(jìn)行了較多的研究，并 且 取得了 巨大 的成果。它 們所產(chǎn)生的超聲波的頻率、功率和聲波特性各不相同，因而用途也各不相同。 向在線自動(dòng)檢測(cè)和儀器的智能化發(fā)展，其中非接觸超聲測(cè)試技術(shù)取 得突破進(jìn)展 。 (1)查閱相關(guān)資料，理解最小系統(tǒng)、 超聲波 發(fā)射電路、超聲波接收電路