【正文】 1^2。uchar tc_say=0。uint temp。bit flag_1=0。 //顯示開(kāi)關(guān)標(biāo)記//*位定義/*//sbit csb=P3^6。uchar temp_data[2]={0x00,0x00}。//時(shí)鐘sbit DAT=P2^3。_nop_()。[27]SPCE061AData Sheet[PDF]. Microchip Technology Incorporated Printed in the USA2007[28]MC34063 Data Sheet[PDF]. STM icroelectronicsPrinted in ItalyAll Rights ReserveReserved, 2001。[25]蔣敏蘭，胡生清，幸國(guó)全。單片微機(jī)測(cè)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)大全[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社,1998，282283頁(yè)。沈陽(yáng)：遼寧科技出版社。超聲波測(cè)距精度的探討[J]。[19]薛紅宣。257274頁(yè)。TI:國(guó)外電子元器件,2000,第12月。PIC單片機(jī)在超聲波測(cè)距系統(tǒng)中的應(yīng)用[J]。[14]何莉,曾憲文,徐霞。[13]牛余朋，成曙。285291頁(yè)。北京：科學(xué)出版社,。[9]張明峰。北京：北京航空航天大學(xué)出版社,。傳感器原理及工程應(yīng)用[M].西安:西安電子科技大學(xué)出版社,2000。[4]李華。還有許許多多給予我學(xué)業(yè)上鼓勵(lì)和幫助的朋友，在此無(wú)法一一列舉，在此也一并表示衷心地感謝！參考文獻(xiàn)[1]胡平，超聲波測(cè)距儀的研制，計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，[2]時(shí)德剛，劉嘩。接著，我要感謝和我一起做畢業(yè)設(shè)計(jì)的同學(xué)們。若能將超聲波接收電路用金屬殼屏蔽起來(lái)，則可提高抗干擾能力。外圍元件不是很多，所以調(diào)試不會(huì)太難。這樣只要計(jì)算出從發(fā)出超聲波信號(hào)到接收到返回信號(hào)所用的時(shí)間，就可算出超聲波發(fā)生器與反射物體的距離。超聲波測(cè)距儀主程序利用外中斷1檢測(cè)返回超聲波信號(hào)，一旦接收到返回超聲波信號(hào)（即INT1引腳出現(xiàn)低電平），立即進(jìn)入中斷程序。實(shí)驗(yàn)證明用CX20106A接收超聲波(無(wú)信號(hào)時(shí)輸出高電平)，具有很好的靈敏度和較強(qiáng)的抗干擾能力。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號(hào)，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí)，壓電晶片會(huì)發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)產(chǎn)生超聲波，這時(shí)它就是一個(gè)超聲波發(fā)生器；反之，如果兩電極問(wèn)未外加電壓，當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí)，將壓迫壓電晶片作振動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，這時(shí)它就成為超聲波接收換能器。輸出端采兩個(gè)反向器并聯(lián)，用以提高驅(qū)動(dòng)能力。采用12MHz高精度的晶振，以獲得較穩(wěn)定時(shí)鐘頻率，減小測(cè)量誤差。實(shí)用的測(cè)距方法有兩種，一種是在被測(cè)距離的兩端，一端發(fā)射，另一端接收的直接波方式，適用于身高計(jì)；一種是發(fā)射波被物體反射回來(lái)后接收的反射波方式，適用于測(cè)距儀。但是對(duì)設(shè)計(jì)有一個(gè)很好的理論基礎(chǔ)。根據(jù)實(shí)際情況可以修改超聲波發(fā)生子程序每次發(fā)送的脈沖寬度和兩次測(cè)量的間隔時(shí)間，以適應(yīng)不同距離的測(cè)量需要。超聲波測(cè)距儀的制作和調(diào)試都比較簡(jiǎn)單，其中超聲波發(fā)射和接收采用15的超聲波換能器tct4010f1(T發(fā)射)和CX20106A（R接收），中心頻率為40kHz，安裝時(shí)應(yīng)保持兩換能器中心軸線(xiàn)平行并相距4~8cm，其余元件無(wú)特殊要求。超聲波發(fā)生子程序較簡(jiǎn)單，但要求程序運(yùn)行準(zhǔn)確。測(cè)出距離后結(jié)果將傳給LCD數(shù)碼顯示約5s，同時(shí)測(cè)量距離送語(yǔ)音模塊播報(bào)。主程序首先是對(duì)系統(tǒng)環(huán)境初始化，設(shè)置定時(shí)器T0工作模式為16位定時(shí)計(jì)數(shù)器模式。當(dāng)收到超聲波反射波時(shí)，接收電路輸出端產(chǎn)生一個(gè)負(fù)跳變，在INT0或INT1端產(chǎn)生一個(gè)中斷請(qǐng)求信號(hào)，單片機(jī)響應(yīng)外部中斷請(qǐng)求，執(zhí)行外部中斷服務(wù)子程序，讀取時(shí)間差，計(jì)算距離。超聲波測(cè)距的原理為超聲波發(fā)生器T在某一時(shí)刻發(fā)出一個(gè)超聲波信號(hào)，當(dāng)這個(gè)超聲波遇到被測(cè)物體后反射回來(lái)，就被超聲波接收器R所接收到。 具有中繼功能，可選擇中繼節(jié)點(diǎn)進(jìn)行傳輸，有效擴(kuò)大傳輸距離；216。 串口速率：4800／9600／19200／38400／57600／115200bps；216。 接受靈敏度高，視距可靠傳輸距離可達(dá)1200m；216。同時(shí)它還提供標(biāo)準(zhǔn)的UART/TTL，RS485和RS232三種接口1200/2400/4800/9600bps四速率。無(wú)線(xiàn)發(fā)射與接收電路采用APC240無(wú)線(xiàn)通信模塊。功能多音質(zhì)好應(yīng)用范圍廣性能穩(wěn)定是WT588D系列語(yǔ)音單片機(jī)的特長(zhǎng)，同時(shí)具有MP3控制模式、按鍵控制模式、按鍵組合控制模式、并口控制模式、一線(xiàn)串口控制模式、三線(xiàn)串口控制模式以及三線(xiàn)串口控制I/O口擴(kuò)展輸出模式。低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。內(nèi)置8192個(gè)16*16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*8點(diǎn)ASCII字符集。圖35 DS18B20電路溫度補(bǔ)償電路顯示單元部分采用12864液晶模塊。216。圖36 DS18B20溫度傳感器(2)：應(yīng)用范圍216。216。216。216。216。圖34 超聲波檢測(cè)接收電路DS18B20溫度傳感器是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，測(cè)溫范圍為55～125℃，℃。例如，取R=200kΩ時(shí)，fn≈42kHz，若取R=220kΩ，則中心頻率f0≈38kHz。但C的改變會(huì)影響到頻率特性，一般在實(shí)際使用中不必改動(dòng)，推薦選用參數(shù)為R=，C=。其電路由圖34所示。圖33超聲波發(fā)射電路超聲波接收電路CX20106A是一款紅外線(xiàn)檢波接收的專(zhuān)用芯片，常用于電視機(jī)紅外遙控接收器。20mA直流輸出電流，每個(gè)引腳（輸出）177。超聲波換能器內(nèi)部有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)換能板。接收換能器對(duì)聲波脈沖的直接接收能力將決定最小的可測(cè)距離。其主要功能是把PC初始化為0000H，是單片機(jī)從0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序，除了進(jìn)入系統(tǒng)的初始化之外，當(dāng)由于程序出錯(cuò)或者操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為了擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。圖31，AT89S51單片機(jī)其作用主要是為了保證單片機(jī)系統(tǒng)能正常工作。 片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。 32個(gè)I/O口線(xiàn)；216。 低功耗空閑和掉電模式。 6個(gè)中斷源。 128*8字節(jié)內(nèi)部RAM。 全靜態(tài)操作：0Hz—24Hz。 4K字節(jié)可以重復(fù)擦寫(xiě)Flash閃速存儲(chǔ)器。非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，兼容標(biāo)準(zhǔn)MCS—51指令系統(tǒng)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲(chǔ)單元，功能強(qiáng)大AT89S51單片機(jī)可以為您提供許多高性?xún)r(jià)比的應(yīng)用場(chǎng)合，可靈活應(yīng)用于各種控制領(lǐng)域。采用12MHz高精度的晶振，以獲得較穩(wěn)定的時(shí)鐘頻率，減小測(cè)量誤差。176。C至+125℃ 。但是考慮到成本問(wèn)題我選用TS18B20數(shù)字溫度傳感器。輸出電阻為710WM。AD590的測(cè)溫范圍為55℃～+150℃。大家知道，聲音在不同溫度的空氣中傳播速度是不同的，所以這里要考慮到溫度補(bǔ)償?shù)膯?wèn)題。WT588D是一款功能強(qiáng)大的可重復(fù)擦除燒寫(xiě)的語(yǔ)音單片機(jī)芯片。但是本設(shè)計(jì)不要求芯片有可以計(jì)算年、月、日、時(shí)、分、秒等信息的復(fù)雜功能。WT1380具有多種報(bào)警功能，定時(shí)器功能，時(shí)鐘輸出功能，中斷輸出功能以及語(yǔ)音播報(bào)功能。LED一般適合做大屏幕的顯示設(shè)備，最突出的有點(diǎn)那就是屏幕尺寸可以不受限制，亮度可以做的很高，其他的如顯色性、對(duì)比度等都不如CRT顯示器。可以做顯示器的有：LED,LCD,CRT等?？紤]到紅外遙控常用的載波頻率38kHz與測(cè)距的超聲波頻率40kHz較為接近，可以利用它制作超聲波檢測(cè)接收電路(如圖23)。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。測(cè)距儀的分辨率取決于對(duì)超聲波傳感器的選擇。本課題屬于近距離測(cè)量，可以采用常用的壓電式超聲波換能器來(lái)實(shí)現(xiàn)。本超聲波測(cè)距儀的具體工作過(guò)程如下，單片機(jī)控制的振蕩源產(chǎn)生40kHz的頻率信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)超聲傳感器。由單片機(jī)負(fù)責(zé)計(jì)時(shí)，所以此系統(tǒng)的測(cè)量精度理論上可以達(dá)到毫米級(jí)。語(yǔ)音播報(bào)要與顯示同步。2) 具有測(cè)量距離數(shù)值無(wú)線(xiàn)傳輸功能。如果測(cè)距精度要求很高，則應(yīng)該通過(guò)溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右孕Ｕ?。本系統(tǒng)成本低廉，功能實(shí)用。首先測(cè)出超聲波從發(fā)射到遇到障礙物返回所經(jīng)歷的時(shí)間，再乘以超聲波的速度就得到二倍的聲源與障礙物之間的距離。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，習(xí)慣上稱(chēng)為超聲波換能器或超聲波探頭。特殊是應(yīng)用于空氣測(cè)距，由于空氣中波速較慢，其回波信號(hào)中包含的沿傳播方向上的結(jié)構(gòu)信息很輕易檢測(cè)出來(lái)，具有很高的分辨力，因而其正確度也較其它方法為高；而且超聲波傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、信號(hào)處理可靠等特點(diǎn)。超聲測(cè)距是一種非接觸式的檢測(cè)方式。這項(xiàng)技術(shù)也可用于工業(yè)測(cè)量領(lǐng)域。classic5則以輕觸式的鍵盤(pán)和為方便長(zhǎng)距離測(cè)量而內(nèi)置的望遠(yuǎn)鏡給人留下深刻印象。新一代迪士通成為迪士通發(fā)展歷程上新的里程碑。classic3取代basic，仍舊沿襲著手持測(cè)距技術(shù)世界領(lǐng)先的地位。迪士通memo型能存儲(chǔ)1000個(gè)測(cè)量值，實(shí)現(xiàn)智能化的測(cè)量，pro型則答應(yīng)應(yīng)用相關(guān)的程序進(jìn)行高精密測(cè)量，成為萊卡迪士通家族中頂級(jí)的手持激光產(chǎn)品。1998萊卡迪士通推出basic型產(chǎn)品。中國(guó)科學(xué)院上海聲學(xué)實(shí)驗(yàn)室的王潤(rùn)田在《雙頻超聲波測(cè)距》一文中提出了一種雙頻超聲波測(cè)距的原理和方法，由于空氣對(duì)超聲波的吸收與超聲波的平方成正比，因此，用來(lái)測(cè)距的超聲波的頻率不能很高，但另一方面頻率越低，波長(zhǎng)越長(zhǎng)，測(cè)長(zhǎng)的絕對(duì)誤差就越大，測(cè)距的范圍加大與測(cè)量精度實(shí)際上是一對(duì)矛盾。中國(guó)測(cè)試技術(shù)研究所李茂山在《超聲波測(cè)距原理及實(shí)踐技術(shù)》中詳細(xì)地闡述了超聲波的測(cè)距原理，并給出了實(shí)現(xiàn)超聲波測(cè)距的具體框圖，并討論了影響超聲波測(cè)距精度的幾種原因。因此，設(shè)計(jì)好的超聲波測(cè)距儀就顯得非常重要了。因此，經(jīng)常出現(xiàn)開(kāi)挖已經(jīng)建設(shè)好的建筑設(shè)施來(lái)改造排水系統(tǒng)的現(xiàn)象。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。關(guān)鍵詞：AT89S51，超聲波，測(cè)距目 錄第一章 緒論 1 1 1 1 1 1 研究現(xiàn)狀 3 3第二章 系統(tǒng)方案論證 4 4 4 4 4 5 6 6 7 7 7第三章 系統(tǒng)的硬件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì) 9 AT89S51單片機(jī)的功能及特點(diǎn) 9 9 9 10 11 12 13 14 15 12864液晶資料 16 12864液晶基本特性 16 17 18 18 19第四章系統(tǒng)的軟件設(shè)計(jì) 20 20 20 22 24總 結(jié) 25致 謝 27參考文獻(xiàn) 28附錄一 超聲波測(cè)距電路原理圖 30附錄二 程序清單 31第一章 緒論隨著科學(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。超聲波測(cè)距今年來(lái)得到了廣泛的應(yīng)用。發(fā)射模塊發(fā)射超聲波，接受模塊接受回波，單片機(jī)計(jì)算距離，顯示測(cè)量結(jié)果。整個(gè)電路采用模塊化設(shè)計(jì)，由主程序、預(yù)置子程序、發(fā)射子程序、接受子程序、顯示子程序、語(yǔ)音播報(bào)子程序等模塊組成。相關(guān)部分附有硬件電路圖、程序流程圖。用超聲波測(cè)距離時(shí)通過(guò)測(cè)量發(fā)射的超聲波與接受到被測(cè)物體反射的回波之間的時(shí)間差來(lái)確定的。毋庸置疑，無(wú)線(xiàn)的超聲波測(cè)距儀將于自動(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。但是，由于歷史原因合成時(shí)間的許多不可預(yù)見(jiàn)因素，城市給排水系統(tǒng)，特別是排水系統(tǒng)往往落后于城市建設(shè)。控制系統(tǒng)核心部分就是超聲波測(cè)距儀的研制。迄今，在超聲的各個(gè)領(lǐng)域都開(kāi)展了研究和應(yīng)用，其中有少數(shù)項(xiàng)目已接近或達(dá)到了國(guó)際水平。在此文中，給出了超聲波測(cè)距儀在對(duì)液壓缸位移進(jìn)行測(cè)量時(shí)與其它位移傳感器的優(yōu)勢(shì)所在，并給出了單片機(jī)的程序框圖。1996萊卡Power型迪士通在日光下也能進(jìn)行長(zhǎng)距離測(cè)量。再次引發(fā)測(cè)量技術(shù)革命。萊卡測(cè)量系統(tǒng)的手持激光測(cè)距儀取得了新的技術(shù)突破。2001創(chuàng)新不斷，萊卡測(cè)量系統(tǒng)又創(chuàng)立了新的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，率先在手持激光測(cè)距儀上采用字母數(shù)字單片機(jī)畢業(yè)論文式混合鍵盤(pán)。一鍵按發(fā)使測(cè)量變得前所未及的簡(jiǎn)單便捷，單次測(cè)量時(shí)間用不到1秒！用lite 5，每項(xiàng)工作如測(cè)距、計(jì)算面積或體積都能用已明確定義的按鍵容易實(shí)現(xiàn)。前2種方法由于技術(shù)難度大成本高一般僅用于軍事工業(yè)而超聲波測(cè)距則由于其技術(shù)難度相對(duì)較低且成本低廉適于民用推廣。隨著自動(dòng)測(cè)量和微機(jī)技術(shù)的發(fā)展，超聲波測(cè)距的理論已經(jīng)成熟，超聲波測(cè)距的應(yīng)用也非常廣泛。因此在液位測(cè)量、機(jī)單片機(jī)畢業(yè)論文械手控制、車(chē)輛自動(dòng)導(dǎo)航、物體識(shí)別等方面有廣泛應(yīng)用。為了以超聲波作為檢測(cè)手段，必須產(chǎn)生超生波和接收超聲波。超聲波測(cè)距的原理一般采用渡越時(shí)間法TOF（time of flight）。依據(jù)實(shí)際的測(cè)量精度要求添加溫度補(bǔ)償電路。在使用時(shí)，如果溫度變化不大，則可認(rèn)為聲速是基本不變的。1㎝。5) 具有實(shí)時(shí)語(yǔ)音播報(bào)功能，實(shí)時(shí)播報(bào)測(cè)量距離數(shù)值，格式：,實(shí)時(shí)播報(bào)時(shí)間間隔≤10s，實(shí)時(shí)播報(bào)聲音清晰明亮、無(wú)明顯失真，在1m距離處人耳能準(zhǔn)確分辨。測(cè)量距離的方法有很多種，短距離的可以用尺，遠(yuǎn)距離的有激光測(cè)距等，超聲波測(cè)距適用于高精度的中長(zhǎng)距離測(cè)量。根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)、控制對(duì)象和現(xiàn)有條件本系統(tǒng)硬件電路采用由單片機(jī)最小系統(tǒng)、溫度補(bǔ)償電路、超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路、顯示電路無(wú)線(xiàn)通信電路以及語(yǔ)音播報(bào)電路構(gòu)成。圖21 發(fā)射模塊圖22 接收模塊超聲波發(fā)生器可以分為兩類(lèi)：一類(lèi)是用電氣方式產(chǎn)生超聲波，一類(lèi)是用機(jī)械方式產(chǎn)生超聲波。此次設(shè)計(jì)采用反射波方式。超聲探頭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。因此超聲波接受傳感器應(yīng)該應(yīng)用集成電路CX20106A，CX20106A是一款紅外線(xiàn)檢波接收的專(zhuān)用芯片，常用于電視機(jī)紅外遙控接收器。此部分電路在集成芯片上顯示單元是計(jì)算機(jī)系統(tǒng)開(kāi)發(fā)時(shí)使用的主要設(shè)備之一，它可將計(jì)算機(jī)的運(yùn)算結(jié)果、中間結(jié)果、存儲(chǔ)器地址以及存儲(chǔ)器、寄存器中的內(nèi)容顯示出來(lái)，從而實(shí)現(xiàn)人機(jī)對(duì)話(huà)。LED就是發(fā)光二極管。語(yǔ)音播報(bào)語(yǔ)音芯片有很多種，例如WT1380、WT588D等。因而，WT1380是一款性?xún)r(jià)比極高