【正文】 if(flag2==1) TR1=1。 b=speed2*100%100/10。 } else { speed2=340*((40d)/(d+40))。 while(flag1==1)。 } } if(flag0==1) { TR0=1。 ET0=1。 //外部中斷 0為下降沿觸發(fā) IT1=1。 BanZhouQi()。 _nop_ ()。 P0=0xf7。 P0=0xef。 P0=0xdf。 P0=0xfb。 P0=0xfd。 P0=0xfe。i++) for(j=110。 sbit Key_Start=P3^6。在我 這半 年的 本科生畢業(yè)設(shè)計 階段， x 老師都自始至終給予我極大的關(guān)懷和幫助。 27 第 5章 總結(jié) 本次畢業(yè)設(shè)計 的主要研究內(nèi)容和所做工作如下 1 通過 閱讀大量有關(guān) 超聲波測距、測速 的文獻資料，深入 理解基于 單片機的超聲波測速雷達(dá) 系統(tǒng)的工作原理 ,掌握目前常用 超聲波換能器 電路 及其最新 發(fā)展動向 。另外超聲波傳感器有一定的慣性 , 即有一個從受迫振動到平衡振動再到阻尼振動的過程 , 故發(fā)送結(jié)束后還有一定的余振 , 這種余振經(jīng)換能器同樣產(chǎn)生電壓信號 , 這種電壓信號疊加到回波信號上 , 使電路鑒別不出真正的回波 , 從而擾亂了系統(tǒng)捕捉返回信號工作。 =331m／ s， T為絕對溫度，單位為 K。因此，利用超聲波測量距離，就要考慮這些因素對聲速的影響。故接收電路常設(shè)計為接收到第 2個回波時 , 單片機停止計數(shù)。 圖 11 測量結(jié)果判斷流程圖 開始 △ V輸出到顯示 開始 輸出到顯示num1 輸出到顯示 N N Y Y 20 圖 12 測速系統(tǒng)流程圖 開始 初始化 調(diào)發(fā)射子程序 定時器 0 開始計時 N到 Y 定時器 0停止計時 是 否有 上升沿 是 否有 回波 N Y 顯示 結(jié)束 啟動定時器 1 定時器 1停 止計時 調(diào)發(fā)射子程序 是 否有 回波 定時器 0停止計時 計算速度 定時器 0 開始計時 Y N 21 主程序中 對于定時器的控制由 定時中斷服務(wù)子程序以及外部中斷 子程序來實現(xiàn)， 定時中斷服務(wù)子程序以及外部中斷 子程序如圖 13 和圖 14 所示： 圖 13 定時中斷服務(wù)子程序 圖 14 外部中斷服務(wù)子程序 小結(jié) 本章根據(jù)超聲波 測速系統(tǒng)的 硬件電路 設(shè)計，對系統(tǒng)軟件進行了設(shè)計，從系統(tǒng)的算法入手，按照測速步驟對超聲波測速系統(tǒng)軟件編程進行了詳細(xì)的介紹，畫出了測速系統(tǒng)的主要流程，將軟件和硬件充分結(jié)合，測速系統(tǒng)已初步形成。 發(fā)出的的超聲波在碰到運動物體反射回來進入超聲波接收電路后，經(jīng)波形變換以及整形放大后通過芯 片 CX20206a進入到單片機的 ，其中CX20206a在沒有高電平到時，其輸出為高電平，當(dāng)有信號到時其跳變?yōu)榈? 19 電平。 18 第 3章 超聲波測速系統(tǒng)軟件的 設(shè)計 主程序 由超聲波超聲波測速 用 C語言開發(fā)系統(tǒng)可以大大縮短開發(fā)周期 ，明顯增強程序的可讀性，便于改進和擴充。特別適用于緩沖寄存器， I/O 通道 ， 雙向總線驅(qū)動器和工作寄存器 。 綜上所述，單片機的引腳特點是： 單片 機多功能，少引腳，使得引腳復(fù)用現(xiàn)象較多?？臻e模式下， CPU停止工作，允許 RAM、定時器 /計數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。然而單片機又不同于單板機，芯片在沒有開發(fā)前，它只是具備功能極強的超大規(guī)模集成電路，如果賦予它特定的程序，它便是一個最小的、完整的微機控制系統(tǒng)。 單片機控制系統(tǒng)設(shè)計 單片機是一種集成的電路芯塊采用了超大規(guī)模技術(shù)把具有 運算能力（如算術(shù)運算、邏輯運算、數(shù)據(jù)傳送、中斷處理）的微處理器（ CPU） ,隨機存取數(shù)據(jù)存儲器（ RAM），只讀程序存儲器（ ROM），輸入輸出電路（ I/O口），還包括定時計數(shù)器，串行通信口（ SCI），顯示驅(qū)動電路（ LCD 或 LED驅(qū)動電路），脈寬調(diào)制電路 (PWM)，模擬多路轉(zhuǎn)換及 A/D 轉(zhuǎn)換器等電路集成到一塊單片機上，構(gòu)成一個最小然而很完善的計算機系統(tǒng)。當(dāng)輸入正弦波信號，則３腳的輸出即為方波如圖 7所示 ： 圖 7波形變換圖 在經(jīng)過波形變換后 進入超聲波檢測電路，超聲波檢測電路由紅外接收專用芯片 CX20206a 組成，引腳圖如圖 8 所示： LM555 12 圖 8 CX20206a 引腳圖 各引腳功能如下所示： 1 腳：超聲信號輸入端，該腳的輸入阻抗約為 40kΩ。 圖 4 LM386引腳圖 9 超聲波接收模塊設(shè)計 超聲波 信號在空氣中傳播一段距離后碰到運動物體反射回來， 接收部分的電路由放大電路 、 信號變換電路 以及超聲信號檢測電路三部分組成 組成。圖 3中的功率放大利用集成芯片 LM386來實現(xiàn)的，這 是專為低損耗電源所設(shè)計的功率放大器集成電路。空氣中超聲波的衰減系數(shù)與頻率的平方成正比，所 7 以空氣中超聲波的衰減對頻率很敏感，要求合理選擇超聲波的中心頻率。 壓電式超聲波發(fā)生器實際上是利用壓電晶體的諧振來工作的?？傮w上講，超聲波傳感器可以分為兩大類：一類是使用電氣方式產(chǎn)生超聲波；另一類是使用機械方式產(chǎn)生超聲波。 聲波頻率界限圖如圖 2所示 。通過對 超聲波發(fā)射與接收的時間差，經(jīng)過單片機算法，顯示速度 。微波測速則是通過多普勒效應(yīng)進行設(shè)計的 ， 通過無線電波在碰撞運動物體后，振幅和波長會發(fā)生變化來換算出速度 [2]。理論分析表明，該系統(tǒng)的測量誤差小，測量精度高，驗證了系統(tǒng)的可行性 。 在測速系統(tǒng)中，按照 測速 波長可以分為三大類，一是激光 ； 二是微波 ；最后一個是超聲波。 2 小結(jié) 這幾節(jié)，通過對測速的研究背景以及現(xiàn)狀進行了系統(tǒng)的了解，深入了對測速系統(tǒng)設(shè)計與完善的重要性。人耳朵能聽到的聲波頻率為 20～ 20200Hz，當(dāng)聲波的振動頻率大于 20200Hz 時，人耳無法聽到。 在介質(zhì)一定密度不變的情況下，超聲波能夠沿著波的方向一致沿直線傳波，超聲波的波長相對來說越短的話，直射能力就越好。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動型等；機械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等。 2CtS? （ ） 超聲波換能器可將適當(dāng)頻率的電能信號轉(zhuǎn)換成超聲波信號 [17]，此超聲波信號能被它本身或另外的超聲波換能器所接收，從而使之產(chǎn)生一個非常小的電信號，該電信號經(jīng)放大處理后，送給后面的數(shù)據(jù)處理部分 。 綜合以上幾點考慮，本系統(tǒng)選擇中心頻率為 40KHz的超聲波傳感器。但在 1腳和 8腳之間增加一只外接電阻和電容，便可將電壓增益調(diào)為任意值，直至 200。 555 定時器是一種多用途 的數(shù)字 模擬混合集成電路，利用它能極方便地構(gòu)成施密特觸發(fā)器、單穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器和多諧振蕩器。 6 腳： 該腳與地之間接一個積分電容，標(biāo)準(zhǔn)值為 330pF，如果該電容取得太大，會使探測距離變短。 8位單片機在中、小規(guī)模應(yīng)用場合仍占主流地位，代表了單片機的發(fā)展方向，在單片機應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)揮越來越大的作用。在單芯片上，擁有靈巧的 8位 CPU和在系統(tǒng)可編程 Flash，使 AT89S52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。還有兩個時鐘引腳 XTAL XTAL2。當(dāng)使能為低時，輸出將鎖存在已建立的數(shù)據(jù)電平上 。 17 小結(jié) 本章 對超聲波測速雷達(dá)系統(tǒng)的硬件電路進行了設(shè)計，其中包括了超聲波發(fā)射、超聲波接收、單片機控制以及數(shù)碼管顯示幾部分。 測速系統(tǒng)程序由按鍵 s1控制單片機發(fā)送方波，方波的發(fā)射是靠單片機產(chǎn)生方波，由 ，周期的控制由高低電平時間來實現(xiàn)，設(shè)計要求產(chǎn)生 40KHZ的方波，所以控制方波的周期為 25us，即高電平 ，低電平。其次就是對兩種方法測速結(jié)果進行比較如果二者測速結(jié)果相差 ，即△ V量。 影響回波時間 t 測定的因素及減小誤差的方法 在測量過程中 , 為了防止其他信號的干擾 , 提高測量的可靠性 , 單片機開始計數(shù)時 , 超聲傳感器常常發(fā)射由多個方波組成的脈沖串作為測量的載體 [20]。如圖 15所示 ,Vm 為峰值電壓 ,設(shè) V 1 為比較器 1 的門限電壓 , V 2 為比較器 2 的門限電壓 ,( 其中 ( V 2 V 1, 其值由實驗設(shè)定 ) ,當(dāng)超聲波傳感器發(fā)射超聲波時 , 單片機定時器 T 1 和 T 0 同時開始計時 , 當(dāng)比較器 1 翻轉(zhuǎn)時 , T 0 停止計時 , 此時 T 0 所計的時間為 t 1, 當(dāng)較器 2 翻轉(zhuǎn)時 , T 1 停止計時 , 此時 T 1 所計時間為 t 2, 顯然 t 2 t 1, t 是回波前沿所對應(yīng)的傳播時間 , 則 tt ttVV ??? 2121 （ ） ∴ 12 2112 VV tVtVt ??? （ ） 用 t 計算距離比 圖 t t2 精確度要高。聲波的頻率越高衰減得越厲害，傳播距離也越短。溫度補償?shù)姆椒ㄓ袃煞N： 一 種是使用溫度傳感器