【正文】 及蜂鳴器、LED發(fā)光等模塊電路的測(cè)試，： 硬件電路測(cè)試結(jié)果測(cè)試單元測(cè)試結(jié)果超聲波的發(fā)射接收電路能發(fā)射接收信號(hào)數(shù)碼管顯示電路4位數(shù)碼管能正常顯示距離蜂鳴器功能正常功能正常DS18B20功能正常發(fā)光LED能正常亮滅通過(guò)以上結(jié)果可知，本設(shè)計(jì)系統(tǒng)可以正常工作。 //取出定時(shí)器的值 outeL =TL0。之后根據(jù)溫度傳感器測(cè)量溫度，進(jìn)行溫度補(bǔ)償，由速度與時(shí)間的關(guān)系計(jì)算出障礙物與傳感器之間的距離并通過(guò)數(shù)碼管顯示出來(lái)。系統(tǒng)開(kāi)發(fā)環(huán)境主要包括Windows 7的PC機(jī)、 Keil uVision4和STC_ISP_V480 下載器。本章節(jié)主要講述本設(shè)計(jì)的軟件設(shè)計(jì)以及系統(tǒng)各模塊程序的編寫(xiě)。 +5V電源模塊本設(shè)計(jì)的電源時(shí)通過(guò)一個(gè)變壓器將220V交流電轉(zhuǎn)變?yōu)?2V交流電，然后通過(guò)制成的+5V電源電源電路，經(jīng)過(guò)整流、濾波、穩(wěn)壓，最后輸出所需的+5V電壓。DS18B20從1Wire單總線上汲取能量，當(dāng)信號(hào)線DQ處于高電平時(shí)把能量存儲(chǔ)在內(nèi)部電容里，當(dāng)信號(hào)線DQ處于低電平時(shí)消耗電容存儲(chǔ)的能量，直到高電平到來(lái)，再給DS18B20內(nèi)部的寄生電源充電。當(dāng)采用外部供電方式時(shí)。 DS18B20的封裝形式及引腳功能DS18B20有8引腳SO封裝、8引腳181。測(cè)溫電路初始工作時(shí)，溫度寄存器被預(yù)置位55℃，同時(shí)計(jì)數(shù)器1也被預(yù)置與55℃相對(duì)應(yīng)的預(yù)置數(shù)?！褙?fù)壓特性?！??！?2位分辨率時(shí)的最大工作周期為750ms。DS18B20通過(guò)編程后，可以實(shí)現(xiàn)9~12位的溫度度數(shù)。3. 定時(shí)監(jiān)視器復(fù)位定時(shí)監(jiān)視器復(fù)位的原理是采用單片機(jī)內(nèi)部的看門(mén)狗來(lái)實(shí)現(xiàn)復(fù)位的操作。單片機(jī)的復(fù)位電路有上電復(fù)位、手動(dòng)加上電復(fù)位、看門(mén)狗復(fù)位等電路，各復(fù)位電路如下：1. 上電復(fù)位電路利用RC電路的充放電效應(yīng)即為上電復(fù)位的基本原理。D1表示綠色發(fā)光二極管，D2表示紅色發(fā)光二極管。其次，使用HCSR04超聲波發(fā)射接收模塊編程很簡(jiǎn)單，只需給TRIG一個(gè)10181。CX20106A有8個(gè)管腳，當(dāng)換能器接收到回波信號(hào)時(shí)，管腳7就會(huì)輸出一個(gè)低電平。用這種推挽輸出方式通過(guò)超聲波換能器發(fā)射信號(hào)，可以提高超聲波換能器的發(fā)射強(qiáng)度。這種結(jié)構(gòu)更適合檢測(cè)安裝空間有限的場(chǎng)合。另一些聲波發(fā)射角在12186。超聲波傳感器的檢測(cè)范圍取決于其使用的波長(zhǎng)和頻率。電致伸縮的材料有鋯鈦酸鉛（PZT）等。 超聲波時(shí)序圖由于HCSR04有一定的反射角和盲區(qū)，因此檢測(cè)距離不因小于它的最小射程，以及所測(cè)物體的表面盡可能光滑平整，以減少誤差。從時(shí)序圖可以看出，只要給觸發(fā)信號(hào)一個(gè)10181。 （3） 當(dāng)檢測(cè)到有信號(hào)返回時(shí)，IO口ECHO輸出一個(gè)高電平， 高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波發(fā)射有接收信號(hào)的時(shí)間。 單片機(jī)最小系統(tǒng) 超聲波發(fā)射接收模塊方案一：采用HCSR04型超聲波測(cè)距模塊HCSR04超聲波測(cè)距模塊能夠測(cè)量2cm400cm距離的障礙物，具有非接觸式距離感測(cè)功能，測(cè)量精度最大可達(dá)到3mm；此模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器以及控制電路。P0口定義為I/O口時(shí)，需外接上拉電阻，為準(zhǔn)雙向I/O口。最小系統(tǒng)電路主要包括復(fù)位電路、電源、晶體振蕩器等。當(dāng)作為普通I/0端口時(shí)，P3口可以進(jìn)行位操作，是準(zhǔn)雙向端口，可以驅(qū)動(dòng)4個(gè)LS型TTL負(fù)載。~。P0口能以吸收電流的方式驅(qū)動(dòng)8個(gè)LS型TTL負(fù)載。當(dāng)=0時(shí)，CPU僅訪問(wèn)片外程序存儲(chǔ)器。當(dāng)單片機(jī)訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器時(shí)，讀指令代碼，（Pin29）腳輸出兩個(gè)負(fù)脈沖選通信號(hào)；在執(zhí)行片內(nèi)程序存儲(chǔ)器讀取指令碼和讀寫(xiě)外部數(shù)據(jù)時(shí)，不產(chǎn)生此信號(hào)。地址鎖存使能輸出ALE：當(dāng)單片機(jī)訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，外部存儲(chǔ)器的16為地址信號(hào)由P0口輸出低8位，P2口輸出高8位；而不用外部存儲(chǔ)器地址鎖存控制信號(hào)時(shí)，該引腳仍以時(shí)鐘震蕩頻率的1/6固定地輸出正脈沖，該信號(hào)可以用于外部計(jì)數(shù)或時(shí)鐘信號(hào)。復(fù)位功能:當(dāng)單片機(jī)上電后，在該引腳上出現(xiàn)兩個(gè)機(jī)器周期寬度以上的高電平，就會(huì)使單片機(jī)復(fù)位。GND：電源接地端。單片機(jī)的可擦除只讀存儲(chǔ)器可以反復(fù)擦除100次。數(shù)碼管顯示模塊DS18B20溫度補(bǔ)償模塊AT89C51單片機(jī)控制系統(tǒng)聲光報(bào)警模塊超聲波發(fā)射模塊超聲波接收模塊 系統(tǒng)設(shè)計(jì)整體框圖 第三章 硬件設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距儀主要由單片機(jī)控制模塊、數(shù)碼管顯示模塊、聲光報(bào)警模塊、DS18B20模塊以及HCSR04模塊組成。超聲波測(cè)距儀是通過(guò)單片機(jī)控制發(fā)射出40KHZ頻率的超聲波，以此同時(shí)單片機(jī)的定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)，超聲波遇到障礙物反射回來(lái)由超聲波接收探頭接收信號(hào)并產(chǎn)生中斷，定時(shí)器停止計(jì)時(shí)。本章主要講述本設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)要求與設(shè)計(jì)方案，對(duì)以AT89C51為主控制模塊的超聲波測(cè)距儀進(jìn)行結(jié)構(gòu)分析與設(shè)計(jì)。主要闡述系統(tǒng)硬件電路的分析及實(shí)現(xiàn)；第四章：軟件設(shè)計(jì)。本課題要求利用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)高精度、低成本、微型化的數(shù)字顯示超聲波測(cè)距儀。由于超聲波清洗速度快、質(zhì)量好、污染小，因此，超聲波清洗技術(shù)正在越來(lái)越多的工業(yè)中得到應(yīng)用。 研究?jī)?nèi)容本課題的研究對(duì)象是超聲波測(cè)距儀，利用單片機(jī)來(lái)控制超聲波的發(fā)射與接收，并在數(shù)碼管上顯示出障礙物與傳感器之間的距離。超聲波技術(shù)在醫(yī)學(xué)、軍事、化工等行業(yè)占據(jù)著重要的地位，研究超聲波測(cè)距技術(shù)有著非常重要的意義。40多年來(lái)，全國(guó)各大醫(yī)院已積累了相當(dāng)豐厚的資料和比較豐富的臨床經(jīng)驗(yàn)。40年代末期超聲治療在歐美興起，直到1949年召開(kāi)的第一次國(guó)際醫(yī)學(xué)超聲波學(xué)術(shù)會(huì)議上，才有了有關(guān)超聲治療方面的論文交流，為超聲治療學(xué)的發(fā)展與應(yīng)用奠定了基礎(chǔ)。具有靈活性強(qiáng)，可靠性高，計(jì)算簡(jiǎn)單，易于做到實(shí)時(shí)控制等優(yōu)點(diǎn)。 不同溫度下超聲波聲速表[2]溫度(℃)3020100102030100速度(m/s)313319325323338344349386一般情況下，為了適應(yīng)不同溫度下的工作要求，用軟件進(jìn)行溫度補(bǔ)償?shù)墓綖? C=+ (1)其中C為校正后的速度，T為當(dāng)時(shí)檢測(cè)的溫度。采用模式編碼聲吶[12]就能很好地解決這個(gè)問(wèn)題。超聲波傳感器根據(jù)結(jié)構(gòu)的不同可以分為壓電式、電磁式、磁致伸縮式等，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。超聲波測(cè)距主要應(yīng)用于倒車?yán)走_(dá)、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，例如：液位、井深、管道長(zhǎng)度等場(chǎng)合。其中，超聲波技術(shù)首先在歐美興起并日趨成熟，我國(guó)在超聲波技術(shù)的研究上相對(duì)遲緩，但近十年在超聲波上的成就也有很大的突破。Sensor。該系統(tǒng)具有硬件電路簡(jiǎn)單、成本低、工作可靠、功耗低、體積小、誤差小、有良好的測(cè)量精度等優(yōu)點(diǎn)。本文介紹了基于STC89C51的超聲波測(cè)距系統(tǒng)，闡述了超聲波測(cè)距系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)、軟件設(shè)計(jì)及其工作原理。超聲波測(cè)距相對(duì)其他測(cè)距技術(shù)而言成本低廉，測(cè)量精度較高，不受環(huán)境的限制，應(yīng)用方便，將它與紅外傳感器等結(jié)合共同實(shí)現(xiàn)機(jī)器人尋線和繞障功能。同時(shí)，該系統(tǒng)在測(cè)量距離小于10cm時(shí)能進(jìn)行聲光報(bào)警。關(guān)鍵字：?jiǎn)纹瑱C(jī)；傳感器；超聲波測(cè)距；溫度補(bǔ)償Abstractrobot through its perception system to detect obstacles that in front of the road and the surrounding environment to achieve the distance around the barrier, auto hunt, range and other Ranging in terms to other ranging technology is lowcost, high accuracy, without environmental constraints, and convenient, it will be bined together with infrared sensors achieve robot hunt around the barrier function.This article describes the ultrasonic ranging system based on STC89C51,which elaborate ultrasonic Ranging System hardware design, software design and its working design is mainly controlled by the microcontroller module,LED display module, DS18B20 temperature pensation module, as well as sound and light alarm module the principle of reflection of the ultrasonic wave,Calculate the ultrasonic propagation time in the air in half and then multiplied by the speed after the correction of the temperature pensation that can be drawn between the obstacle to the sensor distance,And digital , the sound and light alarm when the system measuring distance less than 10cm .The system has an Advantage of Simple hardware circuit, low cost, reliable, low power consumption, small size, the error is small, have a good measurement accuracy, etc..At present, the ultrasonic cleaning technology, radar technology in medicine, the military occupies an important position,so the research ultrasound technology has a certain significance. This design works basically meet the design requirements, there are certain promotional, while for deficiencies, such as measuring the distance is too small, etc., the article concludes with a number of improvements in the performance of the feasibility of the program.KeyWords:MCU。利用超聲波檢測(cè)往往比較方便、迅速、計(jì)算簡(jiǎn)單、易于做到實(shí)時(shí)控制，且在測(cè)量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求，因此在移動(dòng)機(jī)器人研制上也得到了廣泛的應(yīng)用。例如：立體超聲顯象、雷達(dá)、工業(yè)自動(dòng)化控制、超聲的空化作用等。超聲波的這些獨(dú)特優(yōu)點(diǎn)逐漸受到人們的重視。如果多個(gè)超聲波傳感器同時(shí)工作，則要同時(shí)兼顧計(jì)算機(jī)處理速度和防止傳感器之間的干擾。但如果要求精度高，則需要增加溫度補(bǔ)償電路，以達(dá)到所需精度要求。本課題要求利用單片機(jī)設(shè)計(jì)一個(gè)低成本、高精度、微型化的數(shù)字顯示聲光報(bào)警的超聲波測(cè)距儀，本文所述的超聲波測(cè)距系統(tǒng)主要由聲波發(fā)射模塊，回波接收模塊、基于AT89C51的控制模塊、溫度檢測(cè)