【正文】 及穩(wěn)定性得到提高。結(jié)合了該芯片功能，作者設(shè)計(jì)的超聲波測(cè)距系統(tǒng)具有非接觸、速度快、適應(yīng)性好，操作方便、有著廣泛的應(yīng)用前景。6 單片機(jī)的功能特點(diǎn)及測(cè)距原理9 溫度測(cè)量電路18附 錄 一 超聲波測(cè)距電路原理圖無(wú)庸置疑，未來(lái)的超聲波測(cè)距儀將與自動(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)間住的許多不可預(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)?？刂葡到y(tǒng)核心部分就是超聲波測(cè)距儀的研制。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。掌握超聲波傳感器的工作原理并設(shè)計(jì)超聲波發(fā)射器與接收器的工作電路。1 課程的方案設(shè)計(jì)與論證 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。電氣方式包括壓電型、電動(dòng)型等；機(jī)械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等。 測(cè)距儀的分辨率取決于對(duì)超聲波傳感器的選擇。特別是該系列單片機(jī)片內(nèi)的Flash可編程、可擦除只讀存儲(chǔ)器(E~PROM)，使其在實(shí)際中有著十分廣泛的用途，在便攜式、省電及特殊信息保存的儀器和系統(tǒng)中更為有用。掉電方式：保存RAM的內(nèi)容，振蕩器停振，禁止芯片所有的其他功能直到下一次硬件復(fù)位。鍵盤(pán)是一種最常用的輸入設(shè)備,它是一組按鍵的集合，從功能上可分為數(shù)字鍵和功能鍵兩種，作用是輸入數(shù)據(jù)與命令，查詢和控制系統(tǒng)的工作狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)簡(jiǎn)單的人機(jī)對(duì)話。非編碼鍵盤(pán)僅提供按鍵的通或斷狀態(tài), 按鍵代碼的產(chǎn)生與識(shí)別由軟件完成。常用的顯示器件有顯示記錄儀、發(fā)光二極管顯示器LED、液晶顯示器LCD、大屏幕顯示器和圖形顯示器終端CRT。LED顯示器有多種結(jié)構(gòu)形式，單段的圓形或方形LED常用來(lái)顯示設(shè)備的運(yùn)行狀態(tài)，8段LED可以顯示各種數(shù)字和字符，所以也稱為L(zhǎng)ED數(shù)碼管，其外形如下圖所示。通常把點(diǎn)亮LED某一段的控制稱為段選，而把點(diǎn)亮LED某一位的控制稱為位選或片選。輸出端采兩個(gè)反向器并聯(lián)，用以提高驅(qū)動(dòng)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。電路原理圖如下：圖23 超聲波檢測(cè)接收電路目前,溫度測(cè)量方法很多，溫度傳感器也非常普遍。全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。目前DS18B20批量采購(gòu)價(jià)格僅10元左右。（3）DS18B20支持多點(diǎn)組網(wǎng)功能，多個(gè)DS18B20可以并聯(lián)在唯一的三線上，實(shí)現(xiàn)組網(wǎng)多點(diǎn)測(cè)溫。（7），12位分辨率時(shí)最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快。 圖24 超聲波測(cè)距電路原理圖3 系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距器的軟件設(shè)計(jì)主要由主程序、超聲波程序發(fā)生子程序、超聲波接收中斷程序及顯示子程序組成。 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。d=s/2=(vt)/2 其中，d為被測(cè)物與測(cè)距儀的距離，s為聲波的來(lái)回的路程，c為聲速，t為聲波來(lái)回所用的時(shí)間。 主程序算法設(shè)計(jì) 主程序首先要對(duì)系統(tǒng)環(huán)境初始化，設(shè)置定時(shí)器工作模式為16位定時(shí)、計(jì)數(shù)器模式，置位總中斷允許位EA并對(duì)顯示端口P0和P2清0；然后調(diào)用超聲波發(fā)生子程序送出一個(gè)超聲波脈沖。開(kāi)始系統(tǒng)初始化發(fā)送超聲波脈沖等待反射超聲波計(jì)算距離顯示結(jié)果 圖 32 主程序流程圖 進(jìn)入該中斷后，就立即關(guān)閉計(jì)時(shí)器T0，停止計(jì)時(shí)，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦1。根據(jù)測(cè)量范圍要求不同，可適當(dāng)調(diào)整與接收換能器并接的濾波電容C0的大小，以獲得合適的接收靈敏度和抗干擾能力。根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路參數(shù)和程序，～，測(cè)距儀最大誤差不超過(guò)1cm。以數(shù)字的形式顯示測(cè)量距離。超聲波測(cè)距儀硬件電路的設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)系統(tǒng)及顯示電路、超聲波發(fā)射電路和超聲波檢測(cè)接收電路三部分。顯示電路采用簡(jiǎn)單實(shí)用的4位共陽(yáng)LED數(shù)碼管，段碼用74LS244驅(qū)動(dòng)，位碼用PNP三極管8550驅(qū)動(dòng)。壓電式超聲波換能器是利用壓電晶體的諧振來(lái)工作的。超聲波檢測(cè)接收電路主要是由集成電路CX20106A組成，它是一款紅外線檢波接收的專用芯片，常用于電視機(jī)紅外遙控接收器。超聲波測(cè)距儀的軟件設(shè)計(jì)主要由主程序、超聲波發(fā)生子程序、超聲波接收中斷程序及顯示子程序組成。如果當(dāng)計(jì)時(shí)器溢出時(shí)還未檢測(cè)到超聲波返回信號(hào)，則定時(shí)器T0溢出中斷將外中斷0關(guān)閉，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦值2以表示此次測(cè)距不成功。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。外圍元件不是很多，所以調(diào)試應(yīng)該不會(huì)太難。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。同時(shí)還要感謝系實(shí)驗(yàn)室在課程設(shè)計(jì)期間提供給我們優(yōu)越的實(shí)驗(yàn)條件。最后我要深深地感謝我的家人，正是他們含辛茹苦地把我養(yǎng)育成人，在生活和學(xué)習(xí)上給予我無(wú)盡的愛(ài)、理解和支持，才使我時(shí)刻充滿信心和勇氣，克服成長(zhǎng)路上的種種困難，順利的完成大學(xué)學(xué)習(xí)。 //鍵值sbit CLK=P1^6。 //秒，分，時(shí)，日，月，星期，年uchar TimeInitData[7]={5,5,10,14,4,5,1}。uchar code LedSelect[4]={0x01,0x02,0x04,0x08}。uint Distance[3]={0,0,0}。uchar MeasureTime。bit Flag1s=0。 TH0=(655365000)/256。 EA=1。 TR1=0。}//void Delayus(uint n){ while(n)。j++) { CLK=0。 CLK=1。 Send164((DispCode[NumCode[j]]))。 j%=4。 if(NumCode[1]==0) { NumCode[1]=21。 if(NumCode[0]==0) { NumCode[0]=21。}//void SendDisp() //送顯數(shù)字{ NumCode[0]=DispNum/1000。}//void KeyScan(void) //鍵掃描{ static uchar KeyBuff。 KeyState=KeyDown。 TempSendDisp()。 break。 break。 break。 break。 TL1=0。//延時(shí)500us,發(fā)射大約20個(gè)脈沖 MeasureEn=0。 uchar i。 Distance[i]=Distance[i+1]。 Distance[1]=Temp。 MeasureTime++。 EX0=0。 SumDist=SumDist+DistValue[k]。 SumDist=0。 T0Init()。 KeyScan()。 } if(Flag1s==1) { Flag1s=0。 } }}//void T0Server() interrupt 1{ TH0=(655365000)/256。 if(T0Num%4==0) { Flag20ms=1。 }}//void EX0Server() interrupt 0{ TR1=0。