【正文】 1。 smg_we4 = 1。 break。 case 1: smg_we1 = 1。 smg_we2 = 1。 break。 break。 } if((key_new == 0) amp。 if(key_500ms == 1) //連加 { key_500ms = 0。 //連加使能 zd_break_en = 1。 //按鍵按下的時(shí)候 else key_value = 0。 //清零 key_time = 0。 key_new = 1。 if(key_new == 0) { //按鍵松開的時(shí)候做松手檢測 if((P2 amp。 //先讀 if(a_a != 1) //新的單片機(jī)初始單片機(jī)內(nèi)問EEPOM { set_d = 100。 set_d = 8。 byte_write(0x2000, set_d % 256)。 dis_smg[1] = smg_du[distance / 10 % 10]。i++) for(j=0。 //菜單設(shè)計(jì)的變量uchar a_a。 //用來控制連加的速度bit flag_lj_en。 //超聲波超出量程uint flag_time0。bit key_500ms 。 //超聲波中間變量sbit beep = P2^3。sbit smg_we4 = P3^7。uchar dis_smg[8] ={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8}。該系統(tǒng)通過以STC89C52單片機(jī)為工作處理器核心，超聲波傳感器，它是一種新穎的被動(dòng)式超聲波探測器件，能夠以非接觸測出前方物體距離，、易懂、靈活；且安裝方便、智能性高、誤報(bào)率低。本設(shè)計(jì)采用的是自動(dòng)復(fù)位電路。因?yàn)橐粋€(gè)機(jī)器周期含有6個(gè)狀態(tài)周期，而每個(gè)狀態(tài)周期為2個(gè)振蕩周期，所以一個(gè)機(jī)器周期共有12個(gè)振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為12MHZ，一個(gè)振蕩周期為1/12us，故而一個(gè)機(jī)器周期為1us。當(dāng)需要測量的距離H遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于L時(shí),則(3—4)變?yōu)? ( 35) 所以,只要需要測量出超聲波傳播的時(shí)間t,就可以得出測量的距離H. 時(shí)鐘電路的設(shè)計(jì)XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。聲速確定后，只要測得超聲波往返的時(shí)間，即可求得距離。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)距障礙物面的距離s，即：s=340t/2。如圖11所示為幾種常見超聲波傳感器的輻射特性示意圖。圖10 超聲波傳感器靈敏度示意圖7．輻射特性把超聲波傳感器安裝在臺(tái)面上。.= 20logP/Pre (dB)式中,“P”為有效聲壓 (μbar)，“Pre”為參考聲壓 (2104μbar)如圖6所示為幾種常用超聲波傳感器的聲壓圖。因此，要精確的測量與某個(gè)物體之間的距離時(shí)，始終檢查周圍溫度是十分必要的，尤其冬季室內(nèi)外溫差較大，對超聲波測距的精度影響很大，此時(shí)可用18B20作溫度補(bǔ)償來減小溫度變化所帶來的測量誤差，考慮到本設(shè)計(jì)的測試環(huán)境是在室內(nèi)，而且超聲波主要是用于測距功能，對測量精度要求不高，所以關(guān)于溫度效應(yīng)對系統(tǒng)的影響問題在這里不做深入的探討。由于布、棉花、絨毛等可以吸收超聲波，因此很難利用超聲波探測到它們。在這種比較低的傳播速度下，波長很短，這就意味著可以獲得較高的距離和方向分辨率。圖7 超聲波內(nèi)部結(jié)構(gòu)超聲波是一種在彈性介質(zhì)中的機(jī)械振蕩，其頻率超過20KHz，分橫向振蕩和縱向振蕩兩種，超聲波可以在氣體、液體及固體中傳播，其傳播速度不同。另一方面，當(dāng)振動(dòng)壓電陶瓷時(shí)，則會(huì)產(chǎn)生一個(gè)電荷。 超聲波傳感器原理市面上常見的超聲波傳感器多為開放型，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖7所示，一個(gè)復(fù)合式振動(dòng)器被靈活地固定在底座上。超聲波發(fā)生器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖所示，它有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)共振板。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動(dòng)型等；機(jī)械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等。它的探頭常用材料是壓電晶體和壓電陶瓷，是利用壓電材料的壓電效應(yīng)來進(jìn)行工作的。超聲波為直線傳播方式，頻率越高，繞射能力越弱，但反射能力越強(qiáng)?！　。?）靈敏度。當(dāng)加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時(shí)，輸出的能量最大，靈敏度也最高。構(gòu)成晶片的材料可以有許多種。超聲波探頭主要由壓電晶片組成，既可以發(fā)射超聲波，也可以接收超聲波。超聲波的頻率比普通聲波要高出很多，所以它可以使物質(zhì)分子獲得很大的能量；換句話來說，超聲波本身就可以供給物質(zhì)分子足夠大的功率。（3）超聲波的能量傳遞特性超聲波之所以能在各個(gè)工業(yè)部門中得到廣泛的應(yīng)用，主要原因還在于比聲波具有強(qiáng)大得多的功率。即超聲波射線從一種物質(zhì)表面反射時(shí)，入射角等于反射角，當(dāng)射線透過一種物質(zhì)進(jìn)入另一種密度不同的物質(zhì)時(shí)就會(huì)產(chǎn)生折射現(xiàn)象，也就是要改變它的傳播方向，兩種物質(zhì)的密度差別愈大，則折射率也愈大。 超聲波的特性聲音是與人類生活緊密相關(guān)的一種自然現(xiàn)象。其中VCC 供5V 電源，GND 為地線，TRIG 觸發(fā)控制信號(hào)輸入，ECHO 回響信號(hào)輸出等四支線?；竟ぷ髟恚翰捎?IO 口 TRIG 觸發(fā)測距，給至少 10us 的高電平信號(hào)。電路中用到3個(gè)按鍵，一個(gè)是設(shè)定鍵, 一個(gè)加鍵，一個(gè)減鍵。系統(tǒng)總體的設(shè)計(jì)方框圖如圖1所示。硬件包括單片機(jī)、輸入/輸出設(shè)備、以及外圍應(yīng)用電路等組成的系統(tǒng)，軟件是各種工作程序的總稱。模塊劃分為數(shù)據(jù)采集、按鍵控制、四位數(shù)碼管顯示、報(bào)警等子模塊。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計(jì)算簡單、易于實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)控制，并且在測量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的指標(biāo)要求，因此為了使移動(dòng)機(jī)器人能夠自動(dòng)躲避障礙物行走，就必須裝備測距系統(tǒng)，以使其及時(shí)獲取距障礙物的位置信息（距離和方向）。關(guān)鍵詞：超聲波傳感器 STC89C52 1 緒論 項(xiàng)目研究背景及意義 由于超聲測距是一種非接觸檢測技術(shù)，不受光線、被測對象顏色等的影響，較其它儀器更衛(wèi)生，更耐潮濕、粉塵、高溫、腐蝕氣體等惡劣環(huán)境，具有少維護(hù)、不污染、高可靠、長壽命等特點(diǎn)。本次設(shè)計(jì)主要是利用STC89C52單片機(jī)、超聲波傳感器完成測距報(bào)警系統(tǒng)的制作，以STC89C52為主控芯片，利用超聲波對距離的檢測，將前方物體的距離探測出來，然后單片機(jī)處理運(yùn)算，與設(shè)定的報(bào)警距離值進(jìn)行比較判斷，當(dāng)測得距離小于設(shè)定值時(shí)，STC89C52發(fā)出指令控制蜂鳴器報(bào)警。因此，超聲在空氣中測距在特殊環(huán)境下有較廣泛的應(yīng)用。2 總體設(shè)計(jì)方案及論證 總體方案設(shè)計(jì) 本設(shè)計(jì)包括硬件和軟件設(shè)計(jì)兩個(gè)部分。單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)也是有硬件和軟件組成。然后控制蜂鳴器報(bào)警。其中D1為電源工作指示燈。模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路。實(shí)物如下圖4。 實(shí)現(xiàn)中采用定時(shí)器0進(jìn)行定時(shí)測量，8分頻，TCNTT0預(yù)設(shè)值0XCE，當(dāng)timer0溢出中斷發(fā)生2500次時(shí)為125ms，計(jì)算公式為（單位：ms）：T = （定時(shí)器0溢出次數(shù) * （0XFF 0XCE））/ 1000 其中定時(shí)器0初值計(jì)算依據(jù)分頻不同而有差異。圖5 人的聽覺范圍 超聲波的特性有：（1）束射特性由于超聲波的波長短，超聲波射線可以和光線一樣，能夠反射、折射，也能聚焦，而且遵守幾何光學(xué)上的所有定律。對于一個(gè)頻率一定的聲波，在氣體中傳播時(shí)吸收尤為歷害，在液體中傳播時(shí)吸收就比較弱，在固體中傳播時(shí)吸收是最小的。物資分子由于振動(dòng)所獲得的能量除了與分子本身的質(zhì)量有關(guān)外，主要是由分子的振動(dòng)速度的平方?jīng)Q定的,所以如果聲波的頻率愈高，也就是物質(zhì)分子愈能得到更高的能量。 超聲波換能器完成產(chǎn)生超聲波和接收超聲波這種功能的裝置就是超聲波傳感器，習(xí)慣上稱為超聲換能器，或者超聲波探頭?！　〕曁筋^的核心是其塑料外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。工作頻率就是壓電晶片的共振頻率。醫(yī)療用的超聲探頭的溫度比較高，需要單獨(dú)的制冷設(shè)備。人類能聽到的聲音頻率范圍為：20Hz～20kHz，即為可聽聲波，超出此頻率范圍的聲