【正文】 是用電氣方式產(chǎn)生超聲波，一類是用機(jī)械方式產(chǎn)生超聲波。利用超聲波檢測(cè)往往比較迅速、方便、計(jì)算簡(jiǎn)單、易于做到實(shí)時(shí)控制，并且在測(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)器人的研制上 也得到了廣泛的應(yīng)用。它主要應(yīng)用于倒車?yán)走_(dá)、測(cè)距儀、物位測(cè)量?jī)x、移動(dòng)機(jī)器人的研制、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)等，例如：距離、液位、井深、管道長(zhǎng)度、流速等場(chǎng)合。如此廣泛的應(yīng)用使得提高人們對(duì)機(jī)器人的了解顯得尤為重要。進(jìn)一步介紹了單片機(jī) AT89S52 在系統(tǒng)中的應(yīng)用，分析了系統(tǒng)各部分的硬件及軟件實(shí)現(xiàn) ， 最后利用測(cè)距系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證。該模塊以空氣中超聲波的傳播速度為確定 條件，利用反射超聲波測(cè)量待測(cè)距離。 develop more suitable for work in shallow water submarine sonar, especially the shallow underwater target recognition problem。隨著傳感器的技術(shù)進(jìn)步，傳感器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。 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 1 基于 AT89S52 單片機(jī)的聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì) 摘 要 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，超聲波將在傳感器中的應(yīng)用越來越廣。無庸置疑，未來的超聲波傳感器將與自動(dòng)化智能化接軌，與其他的傳感器集成和融合，形成多傳感器。 continue to develop the use of lowfrequency line spectrum detection of submarine towed array sonar, ultralongrangepassive detection and identification。 本文介紹了一種基于單片機(jī)的脈沖反射式超聲波測(cè)距模塊。并且在介紹超聲測(cè)距系統(tǒng)功能的基礎(chǔ)上，提出了系統(tǒng)的總體構(gòu)成 ，并且提供了用 E2prom 存儲(chǔ)測(cè)量數(shù)據(jù)的功能，且 針對(duì)測(cè)距系統(tǒng)發(fā)射、接收、檢測(cè)、顯示部分、 數(shù)據(jù)保存 的總體設(shè)計(jì)方案進(jìn)行了論證。 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 2 第一章 超聲波測(cè)距 概述 第一節(jié) 超聲 波 檢測(cè)的發(fā)展 隨著機(jī)器人技術(shù)在其誕生后短短幾十年中的迅猛發(fā)展 ,它的應(yīng)用范圍也逐步由工業(yè)生產(chǎn)走向人們的生活。超聲波由于指向性強(qiáng)、能量消耗緩慢且在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，因而經(jīng)常用于距離的測(cè)量。 由于超聲波指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠(yuǎn)，因而超聲波經(jīng)常用于距離的測(cè)量，如測(cè)距儀和物位測(cè)量?jī)x等都可以通過超聲波來實(shí)現(xiàn)。 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。目前較為常用的是壓電式超聲波發(fā)生器。 二、 超聲波檢測(cè)技術(shù) 超聲波是指超過人的聽覺范圍以上 (16KHZ)的聲波。超聲波具有聚束、定向及反射、透射等特性。 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 4 第二章 超聲波測(cè)距原理 第 一 節(jié) 超聲波發(fā)生器 超聲波發(fā)生器，通常稱為超聲波發(fā)生源，超聲波電源。從目前超聲業(yè)界的情況看，超聲波主要分為自激式和它激式電源 。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。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)，壓電晶片將會(huì)發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)，便產(chǎn)生超聲波。其原理是超聲波傳感器發(fā)射一定頻率的超聲波，借助空氣媒質(zhì)傳播，到達(dá)測(cè)量目標(biāo)或障礙物后反射回來，經(jīng)反射后由超聲波接收器接收脈沖，其所經(jīng)歷的時(shí)間即往返時(shí)間，往返時(shí)間與超聲波傳播的路程的遠(yuǎn)近有關(guān)。模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路。 （本系統(tǒng)要求不是很精確，所以舍去了溫度補(bǔ)償電路）。采用AT89S52 來實(shí)現(xiàn)對(duì) HCSR04 系列超聲波測(cè)距模塊、 24c0 1602 的控制。 系統(tǒng)原理圖如圖 32 所示 。 開始 按鍵檢測(cè) 測(cè)距函數(shù) 顯示和存儲(chǔ)測(cè)試結(jié)果 系統(tǒng)初始化 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 9 圖 34 程序流程圖 系統(tǒng)主程序 ///////////////////////////////////主函數(shù) /////////////////////// void main() { delay(20210)。c++)delay(50000)。c++)delay(50000)。c10。 display_m(i)。 display_m(i)。 display_s(m[i])。 if(s0amp。 display_s(m[i])。 write(0x72,1)。////顯示測(cè)試次數(shù) } } } 二、測(cè)距電路及程序 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 11 本系統(tǒng)的超聲波發(fā)射和接收電路采用 HCSR04 系列超聲波測(cè)距模塊，此模塊的特點(diǎn)是可提供 2cm400cm 的非接觸式距離感測(cè)功能，測(cè)距精度可高達(dá) 3mm。 圖 35 模塊實(shí)物照片 HCSR04 系列超聲波測(cè)距模塊電氣參數(shù)如表 31所示 ?；仨懶盘?hào)的脈沖寬帶與所測(cè)的距離成正比。 HCSR04 超聲波測(cè)距模塊與單片機(jī)的接口電路如圖 37 所示。 //開定時(shí)器 TH0=TL0=0。 while(Echo==0)。////測(cè)試數(shù)據(jù)的處理 TR0=0。 系統(tǒng)運(yùn)行時(shí) LCD1602 顯示的內(nèi)容： 第一行 顯示 “ Text time： ———— ”（測(cè)距次數(shù)） 第二行 顯示 “ Result： ——— cm”（測(cè)距的結(jié)果）“ M— ”（存儲(chǔ)單元編號(hào)） LCD1602（ HD44780）與單片機(jī)的接口電路圖如圖 38 所示。 RW=1。 delay(100)。 E=1。 write(0x0c,0)。 write(0x80,0)。 write(0x80+0x40,0)。 } void begin2_display()////開機(jī)顯示 Tel:13312912925 : { write(0x80,0)。 write(0x80+0x40,0)。 } void text_time_display(uint a) //////測(cè)試次數(shù)顯示函數(shù) { write(0x80+10,0)。 } void result_display() ///////顯示 Result： cm { write(0x80,0)。 write(0x80+0x40,0)。 } 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 17 void display_s(uchar s)/////顯示測(cè)試結(jié)果 { write(0x80+0x40+7,0)。 } void display_m(uchar m)//////顯示儲(chǔ)存單元的序號(hào) { write(0x80+0x40+14,0)。提供數(shù)據(jù)存儲(chǔ)的就是 AT24C02,該芯片內(nèi)部有256*8 的 E2prom 且芯片的數(shù)據(jù)傳輸采用了 II2C 總線。 I2C 總線通過上拉電阻接正電源。主機(jī)與其它器件間的數(shù)據(jù)傳送可以是由主機(jī)發(fā)送數(shù)據(jù)到其它器件，這時(shí)主機(jī)即為發(fā)送器。 AT24c02 與單片機(jī)的借口電路如圖 39所示 。 delay(5)。 delay(5)。 delay(5)。 delay(5)。 SCL=1。(i255))i++。 temp=date。i++) { temp=temp1。 delay(5)。 delay(5)。 } uchar readbyte() ///////讀一個(gè)字節(jié) { uchar i,j,k。 for(i=0。 if(SDA==1)j=1。 delay(5)。 writebyte(0xae)。 writebyte(date)。 start()。 respons()。 dd=readbyte()。系統(tǒng)的測(cè)試數(shù)據(jù)如表 41所示 。 超聲波傳播速度的影響 穩(wěn)定準(zhǔn)確的聲波傳播速度是保證測(cè)量精度的必要條件 ,傳播介質(zhì)的溫度、壓力及密度對(duì)聲速都產(chǎn)生直接影響?？捎糜诰嚯x探測(cè)和方位探測(cè)。 //寫保護(hù)，高電平有效 sbit SCL=P1^1。 //測(cè)距結(jié)果端，輸出的高電平時(shí)間與測(cè)試的距離成正比 sbit RS= P2^4。 //1602 忙位 sbit exam=P3^0。s graduation project 5/2021。 uint t。 TR0=1。 Trig=0。 s=(TH0*256+TL0)*。 E=1。 } void write(char a,b)///////1602 寫數(shù)據(jù)程序， a 是待寫入的數(shù)據(jù)， { ///////b 代表待寫入的數(shù)據(jù)類型是數(shù)據(jù)或指令 busy()。 P0=a。 write(0x06,0)。 for(c=0。 for(c=0。 for(c=0。 for(c=0。 write(0x30+(a/100),1)。 for(c=0。 for(c=0。 write(0x30+s/100,1)。 write(0x4d,1)。 delay(5)。 delay(5)。 delay(5)。 delay(5)。 SCL=1。(i255))i++。 temp=date。i++) { temp=temp1。 delay(5)。 delay(5)。 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 35 } uchar readbyte() ///////讀一個(gè)字節(jié) { uchar i,j,k。 for(i=0。 if(SDA==1)j=1。 delay(5)。 writebyte(0xae)。 writebyte(date)。 start()。 respons()。 dd=readbyte()。 if(key==0) { for(c=0。 else return z=0。 for(c=0。 for(c=0。 init24c02()。 i=m[0]。 if(i==10)i=1。 } if(key(down)) //下翻數(shù)據(jù) { 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì) 38 i=i1。 write_add(0,i)。s=200) { m[i]=s。 write(0x45,1)。 if(t==1000)t=0。他 淵博的知識(shí)、開闊的視野和敏銳的思維給了我深深的啟迪。最后，再次對(duì)關(guān)心幫助我的老師和同學(xué)表示衷心地感謝 ！