【正文】 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。超聲波測(cè)距模塊HCSR04 時(shí)序圖如圖 所示。它采用了單片機(jī) EM78P135 作為控制器，完成了對(duì)外部觸發(fā)信號(hào)的檢測(cè)、產(chǎn)生脈沖信號(hào)、檢測(cè)回波首波信號(hào)等工作。 圖 HCSR04 的電氣參數(shù) HCSR04總體性能分析 由于 HCSR04 在設(shè)計(jì)上的較為周全的考慮，使得其的精度較高。從而帶來(lái)了測(cè)距的不確定性。再加上換能器的發(fā)射角較大，能量不夠集中，這更是減小了其探測(cè)范圍。由于一般的距離測(cè)量中，距離的變化速度并不太快，而且單片機(jī)的機(jī)器周期可達(dá) μ s級(jí)，則其計(jì)時(shí)精度為 μ s級(jí)，完全可以滿足系統(tǒng)測(cè)量的要求，并且成本較低，所以本設(shè)計(jì)中選用 STC89C52RC型號(hào)的單片機(jī)。在單芯片上，擁有靈巧的 8 位 CPU 和在系統(tǒng)可編程 Flash，使得 STC89C52 為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。掉電保 護(hù)方式下， RAM 內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。 2. 片內(nèi)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器 RAM(128B)，用以存放可以讀／寫的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 15 中間結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)等， SST89 系列單片機(jī)最多提供1K 的 RAM。 SST 公司推出的 89 系列單片機(jī)分別集成了 16K、 32K、 64K Flash 存儲(chǔ)器，可供用戶根據(jù)需要選用。 6. 五個(gè)中斷源的中斷控制系統(tǒng)。最高允許振蕩頻率為 12MHz。 STC89C52 單片機(jī)的定時(shí) /計(jì)數(shù)器 ： 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，常常會(huì)有定時(shí)控制需求，如定時(shí)輸出、定時(shí)檢測(cè)、定時(shí)掃描等；也 經(jīng)常要對(duì)外部事件進(jìn)行計(jì)數(shù)。 12345678RST9(RXD)10(TXD)11(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)15(WR)16(RD)17XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC40U1U1Y112MC2 C3 VCCGNDR1410KC1 10uFVCC1234J1VCCS1P10P11P12P13P14P15P16P17P20P21P22P34P35P36P37 P23TrigEcho 圖 主控制最小系統(tǒng)電路 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。 其中 D1 為 電源工作指示燈。為了電路的穩(wěn)定性起見(jiàn) ， 在晶振的兩引腳處接入山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 18 兩個(gè) 10pf50pf 的瓷片電容接地來(lái)削減諧波對(duì)電路的穩(wěn)定性的影響 ,所以晶振所配的電容的值處在 10pf50pf 之間都可以，本設(shè)計(jì) C2 和 C3 采用 。 當(dāng) VCC 上電時(shí)， C 充電，在 10K 電阻 R 上出現(xiàn)電壓，使得單片機(jī)復(fù)位；幾個(gè)毫秒后， C 充滿， 10K 電阻 R 上電流降為 0，電壓也為 0，使得單片機(jī)進(jìn)入工作狀態(tài)。 單片機(jī)最小系統(tǒng)復(fù)位電路的極性電容 C 的大小影響單片機(jī)的復(fù)位時(shí)山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 19 間，一般采用 10～ 30uF，單片機(jī)最小系統(tǒng)電容值越大需要的復(fù)位時(shí)間越短。根據(jù)各管的極管接線形式，可分為共陰極型和共陽(yáng)極型。 LED 顯示有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種方式，本設(shè)計(jì)中采用動(dòng)態(tài)顯示方式，電路結(jié)構(gòu)圖如圖 所示。所謂動(dòng)態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼 管送出字型碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺(jué)暫留作用，使人的感覺(jué)好像各位數(shù)碼管同時(shí)都在顯示。 聲音報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 由于蜂鳴器的工作電流一般比較大，以致于單片機(jī)的 I/O 口是無(wú)法直接驅(qū)動(dòng)的，所以要利用放大電路來(lái)驅(qū)動(dòng)，一般使用三極管來(lái)進(jìn)行放大電流。電源接口電路如圖 所示。主程序完成單片機(jī)的初始化，超聲波的發(fā)射和接收、計(jì)算超聲波發(fā)射點(diǎn)與障礙物之間的距離、數(shù)碼管顯示和蜂鳴器報(bào)警等。有信號(hào)返回，通過(guò) IO 口 ECHO 輸出一個(gè)高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間，同時(shí)系統(tǒng)進(jìn)入 中斷服務(wù)程序。 其中， N 為計(jì)數(shù)器的值，聲速的值取為 340m/s 綜合以上的分析可得到系統(tǒng)主程序流程圖，系統(tǒng)主程序的流程圖如圖 所示。中斷處理程序的程序流程圖如圖 所示。 口控制最高位，一直到 口控制最低位。 這樣測(cè)試結(jié)果可通過(guò)數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示方法顯示出來(lái)。 距離計(jì)算程序的流程圖如圖 所示。當(dāng)收到超聲波反射波（回波）時(shí)，接收芯片在 INT1 端 輸出 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 T0。 本設(shè)計(jì)主要是基于 STC89C52 芯片為核心的超聲波測(cè)距儀，并有HCSR04 超聲波測(cè)距模塊、數(shù)碼管顯示等器件組成，包括單片機(jī)系統(tǒng)、超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路、單片機(jī)復(fù)位電路、 LED 顯示電路 和 按鍵電路 ， 主要實(shí)現(xiàn)車輛超聲波測(cè)距并報(bào)警功能。在某些特殊場(chǎng)合的應(yīng)用中，還要考慮超聲波的人射角、反射角以及超聲波傳播介質(zhì)的密度、表面光滑度等因素。 3． 本設(shè)計(jì)中并沒(méi)有溫度補(bǔ)償模塊，主要是本設(shè)計(jì)做為倒車?yán)走_(dá)使用對(duì)精確的距離要求不高主要是起到警報(bào)的作用，所以沒(méi)有采用溫度補(bǔ)償模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 31 致 謝 首先，我要感謝張瑞老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)中對(duì)我給予的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求，在我畢業(yè)論文寫作期間，老師給我提供了各方面知識(shí)上的指導(dǎo)和日常生活上的關(guān)懷，沒(méi)有您這樣的幫助和關(guān)懷，我不會(huì)這么順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，借此機(jī)會(huì)，向您表示由衷的感激。 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 32 參考文獻(xiàn) [1] Vizimuller. 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