【正文】 PORTD=ledbuff。 ledbuff[2]=tab2[temp]。//mm位 m=m/10。 } void close40kHz(void) //停止發(fā)射超聲波 { TCCR2=0X00。 TIMSKamp。 for(i=0。 for(i=1。 for(i=0。 TCNT1=0。 } void icp_timer1(void)//ICP1 捕捉中斷，捕捉頻率 ～ { if (96=ICR1=104) { SREGamp。 unsigned char newcount。超聲波測距儀的研究 [J].計算機(jī)測量與控制 .2022， 10（ 7）： 480482. [5]老虎工作室 趙晶 .電路設(shè)計與制版 Protel 99 高級應(yīng)用 [M].北京：人民有點出版社， 2022. [6]張謙琳 .超聲波檢測原理和方法 .北京：中國科技大學(xué)出版社， . [7]蘇偉、鞏壁建 .超聲波測距誤差分析 .傳感器技術(shù)， 2022. [8]張義和 .Protel PCB99 設(shè)計與應(yīng)用技巧 [M].北京：科學(xué)出版社， 2022. [9]隋衛(wèi)平 .高精度實時超聲波測距技術(shù)研究 [D].國防科學(xué)技術(shù)大學(xué)碩士論文， 2022年 1月 . [10]恒清、張靖 .加強(qiáng)單片機(jī)系統(tǒng)抗干擾能力的方法 .通化師范學(xué)院學(xué)報， . 鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2022屆自考本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 21 頁 共 27 頁 附錄 附錄 A 主要原理 圖 附錄 B 產(chǎn)品及市場成品圖 鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2022屆自考本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 22 頁 共 27 頁 附錄 C C語言程序 include include pragma interrupt_handler intt0:10 //T0溢出中斷 pragma interrupt_handler icp_timer1:6 //T1捕捉中斷 pragma data:code //設(shè)定數(shù)據(jù)區(qū)為程序存儲器 const unsigned char tab1[]={0X28,0XEE,0X32,0XA2,0XE4, 0XA1,0X21,0XEA,0X20,0XA0}。經(jīng)過思考與多次調(diào)試，錯鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2022屆自考本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 20 頁 共 27 頁 誤被更正。由是我采用斷點調(diào)試。 四．在實際測身高調(diào)試中，當(dāng)測量距離在 1～ 3m范圍內(nèi)時， 測量值與實際值相差 2cm左右；當(dāng)測量距離在 ～ ，測量值與實際值相差 3cm左右。 ，這些數(shù)據(jù)說明電源部全部工作正常。若能將超聲波接收電路用金屬殼屏蔽起來，則可提高抗干擾能力。 //顯示函數(shù) if(ssj2) bg=0。 } else timeToBuffer()。 buffer[0]=0x76。 while(1) { keyscan()。 sj2=200。 cl=0。 TL1=0x57。 //定時器 0 中斷允許 ET1=1。 167。 void k2cl()。 //延時函數(shù) void scanLED()。//0~9 段碼 unsigned int s,t,i, xx,j,sj1,sj2,sj3,mqs,sx1。如果當(dāng)計時器溢出時還未檢測到超聲波返回信號，則定時器 T0 溢出中斷將外中斷 0 關(guān)閉，并將測距成功標(biāo)志字賦值 2 以表示此次測距不成功。 167。 主程序設(shè)計 主程序首先對系統(tǒng)環(huán)境初始化，設(shè)置定時器 T0工作模式為 16位的定時計數(shù)器模式，置位總中斷允許位 EA 并給顯示端口 P0 和 P2 清 0。 程序流程圖 軟件分為兩部分 , 主程序和中斷服務(wù)程序 , 如圖 。但是在設(shè)計多位數(shù)碼管顯示控制時，靜態(tài)的控制方式就比較浪費(fèi) I/O的控制線了，對于多位數(shù)碼管顯示的實現(xiàn)，最常用的認(rèn)識方法是掃描法。 鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2022屆自考本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 第 14 頁 共 27 頁 1N1C12C23GND4FO5C36OUT7V C C8U7C X 2 0 1 0 6 AR U S _ R 1C70 .0 5 6 u FC8 3 0 0 p FR 2 310KR 2 2 2 0 0 KR 2 12 0 0 KC9 3 .3 u FC 1 03 .3 u FV C CINV C C 圖 驗證明用 CX20226A 接收超聲波 (無信號時輸出高電平 )，具有很好的靈敏度和較強(qiáng)的抗干擾能力。 167。 如沒加電壓，當(dāng)共振板接 收 到超聲波時，將壓迫壓電振蕩器作振動，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號，這時它就成為超聲波接 收 轉(zhuǎn)換器。 單片機(jī)產(chǎn)生 40KHz 的脈沖，由 ，經(jīng) 74LS04六反向 器將脈沖信號放大后，由 壓電超聲波轉(zhuǎn)換器 T4010發(fā)射超聲波。單片機(jī)用 端口輸出超聲波轉(zhuǎn) 換 器所需的 40KHz 方波信號，利用外中斷 0 口檢測超聲波接 收 電路輸出的返回信號。 它們的輸入電壓至 少 比輸出的額定電壓大 3V以上 （本設(shè)計中輸入電壓為 12V） ，才能有良好的穩(wěn)定電壓輸出，但兩者差別太大，集成穩(wěn)壓器上的管耗大，發(fā)熱 量 也大 。 電路中 C1為主濾波電容，對額定輸出電流 100mA， 500mA， 的穩(wěn)壓電路， C1最好分別用 220181。 如圖 ， 7805是由 它只有三 個外部接線端子，即輸入端、輸出端和公共端（ 輸出腳 VO，輸入腳 Vi和接地腳 GND） 組成。它輸出最大電流可達(dá) 1A（需加散熱片）。 7805三端穩(wěn)壓器電源： 集成穩(wěn)壓器是將直流穩(wěn)壓電路的調(diào)整管、穩(wěn)壓管、比較放大器和多種保護(hù)電路集成到一塊芯片上的單片集成穩(wěn)壓電源。 但若反向電流增大到一定數(shù)值后，穩(wěn)壓二極管則會被徹底擊穿而損壞。 167。 各種電子線路均需要直流電源來供電，而電網(wǎng)能提供給我們的電源卻是交流的，這就需要有一個轉(zhuǎn)換電路把交流電壓變成比較穩(wěn)定的直流電電壓。 通過以上方案的分析，決定根據(jù)方案一作為設(shè) 計方案。 LM1812是一種性能優(yōu)良，且既能發(fā)送又能接收超聲波的通用型超聲波集成器件。 ⑵ 該電路的測量精度很高，能在 TA = +25oC、 UCC = +5V 的條件下，測量誤差不超過 2cm。它是一種性能優(yōu)良的發(fā)射與接收配對的傳感器。 傳感器設(shè)計的方案選擇 超聲波測身高設(shè)計電路主要由電源電路、單片機(jī)系統(tǒng)及顯示電路 、超聲波發(fā)射電路和超聲波檢測接受電路組成。傳感器通過聲波的波長和發(fā)射聲波以及接收到返回聲波的時間差就能確定人的身高，在發(fā)送脈沖的同時，接收器的計數(shù)器啟動并開始計數(shù)，直到接收傳感器接收反射回波后，計數(shù)停止，該時間差相當(dāng)于測量的距離，從而測算出人體的身高。超聲波的驅(qū)動信號用單片機(jī)的定時器完成。根據(jù)測量聲波發(fā)射到反射回來的時間差計算實際身高距離。 超聲波在標(biāo)準(zhǔn)空氣中的傳播速度為 /秒，由單片機(jī)負(fù)責(zé)計時，單片機(jī)使用 12MHz晶振，所以此系統(tǒng)的測量精度理論上可以達(dá)到毫米級。 超聲波測 身高 的原理一般首先測出超聲波從發(fā)射到遇到 人體頭部 返回所經(jīng)歷的時間，再乘以超聲波的速度就得到二倍的聲源與 人體頭部 之間的距離 。因為外圍的元器件不是很多，所以在調(diào)試方面應(yīng)該不會出現(xiàn)很大的問題，但在焊接方面需要留心，最好無誤。 系統(tǒng)調(diào)試完后應(yīng)對測量誤差和重復(fù)一致性進(jìn)行多次實驗分析，不斷優(yōu)化系統(tǒng)使其達(dá)到實際使用的測量要求。 硬件部分調(diào)試分析構(gòu)思 在硬件方面 將超聲波接收電路用金屬殼屏蔽起來， 從而 提高抗干擾能力。 發(fā)出超聲波信號到接受到返回信號所用的時間，就可以算出超聲波發(fā)生器與反射物體的距離。調(diào)節(jié) R8在發(fā)射的載頻上，則 LM567輸入信號大于 25mV，輸出端 8腳由高電平躍變?yōu)榈碗娖?，作為中斷請求信號，送至單片機(jī)處理 。 167。 167。 167。 本設(shè)計采用超聲波在空氣中運(yùn)行原理設(shè)計的一種光機(jī)電一體化的身高測量儀。 超聲測距儀在先進(jìn)的機(jī)器人技術(shù)上也有應(yīng)用，把超聲波源安裝在機(jī)器人身上，由它不斷向周圍發(fā)射超聲波并且同時接收由障礙物反射回波來確定機(jī)器人的自身位置，用它作為傳感器控制機(jī)器人等等。非常適合短距離的測量定位。 在此基礎(chǔ)上設(shè)計了系統(tǒng)的總體方案，最后通過硬件和軟件實現(xiàn)了各個功能模塊。 本次設(shè)計用超聲波良好的反射性能，采用回波測距法來實現(xiàn) 。 硬件部分調(diào)試與分析 ............................................. 19 167。 主程序設(shè)計 .................................................... 16 167。 超聲波發(fā)射電路 ................................................ 13 167。3 .2 電源電路設(shè)計的方案選擇 ........................................ 9 167。 設(shè)計框圖 ....................................................... 6 第三章 傳感器和電源的比較與選擇 ...................................... 8 167。 身高測量算法構(gòu)思 ............................................ 4 167。鄭州鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院 2022屆自考本科生畢業(yè)論文（設(shè)計） 目 錄 摘 要 ................................................................... 1 引 言 ...................................................................3 第一章 系統(tǒng)方案設(shè)計 .................................................. 4 167。 超聲波的接收與處理 .......................................... 4 167。 設(shè)計原理 ....................................................... 6 167。 LM1812傳感器設(shè)計電路 ................................. 8 167。 單片機(jī)系統(tǒng)及顯示電路 .......................................... 11 167。 程序流程圖 .................................................... 15 167。 超聲波接收中斷程序 ........................................ 17 第六章 電 路調(diào)試與分析 ............................................... 19 167。軟件設(shè)計 由主程序、超聲波發(fā)生子程序、超聲波接收中斷程序及顯示子程序等部分。 d為被測物與測發(fā)生器的距離， s 為聲波的來回路程， c 為聲速， t 為聲波來回所用的時間。相比于其他技術(shù)，超聲波定位技術(shù)體積小、成本高，制作也簡易。 其用途極度廣泛，例如 :測繪地形圖，建造房屋、橋梁、道路、開挖礦山、油井等。 展望未來，超聲波測身高作為一種新型的非常重要有用的工具在各方面都將有很大的發(fā)展空間，它將朝著更高定位更高精度的方向發(fā)展，以滿足日益發(fā)展的社會需求。下面做本次設(shè)計方案的詳細(xì)介紹。測量范圍不低于 1～ 3 米，測量精度為 1cm，能夠清晰穩(wěn)定地顯示測量結(jié)果，測量結(jié)果以每 1cm 往上遞增，當(dāng)高位為“ 0”時，則不顯示，以達(dá)到省電的目的，當(dāng)測量距離低于最小距離時，則顯示最小距離“ 30” cm。超聲波傳感器是利用壓電效應(yīng)的原理將電能和超聲波相互轉(zhuǎn)化，即在發(fā)射超聲波的時候，將電能轉(zhuǎn)換， 發(fā)射超聲波；而在收到回波的時候，則將超聲振動轉(zhuǎn)換成電信號 。 集成塊 LM567，內(nèi)部的壓控振蕩器的中心頻率 f0=1/，電容 C4 決定其鎖定帶寬 。被接收器所接收到。 167。 在軟件方面 根據(jù)所設(shè)計的電路參數(shù)和程序，測距儀能測的范圍為 1m～ 3m，測距儀最大誤差不超過 1cm。對集成電路有很大的要求，對元器件方面 五特別的要求。 比如本次身高的測量。 利用超聲波檢測 身高 ，設(shè)計比較方便，計算處理也較簡單，并且在測量精度方面也能達(dá)到要求 。 設(shè)計原理