【正文】 //當(dāng) RX 為 1 計(jì)數(shù)并等待 TR0=0。 TL0=0。 DisplayListChar(0, 1, )。ms。 DisplayOneChar(1, 1, ASCII[10])。 DisplayOneChar(1, 1, ASCII[10])。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 }。 //顯示單個(gè)字符 ListLength++。 //發(fā)命令字 WriteDataLCM(DData)。 // 顯示開及光標(biāo)設(shè)置 } //按指定位置顯示一個(gè)字符 void DisplayOneChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char DData) { Y amp。 Delay5Ms()。 LCM_E = 1。 LCM_E = 0。 LCM_RS = 0。 //檢測(cè)忙 LCM_Data = WDLCM。}。,39。,39。,39。 void WriteCommandLCM(unsigned char WCLCM,BuysC)。 sbit LCM_E = P2^2。 第 24 頁(yè) 致 謝 經(jīng)過(guò)半學(xué)期的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個(gè)本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒(méi)有老師的督促指導(dǎo)，以及一起工作的同學(xué)們的支持，想要完成這個(gè)設(shè)計(jì)是難以想象的。 本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)目的是利用超聲波的特點(diǎn)來(lái)實(shí)現(xiàn)非接觸式測(cè)距的功能。 while(!RX)。 //中斷溢出標(biāo)志 StartModule()。i10。 第 16 引 腳：背光源負(fù)極。 第 2 引 腳： VDD 接 5V 正電源。 STC12C5A60S2 單片機(jī)的最 小 系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng)電路圖如圖 所示 ： 第 15 頁(yè) 圖 3. 2 電源電路 電源選用 7805 芯片構(gòu)成一個(gè)輸出 +5V 直流電壓的穩(wěn)壓電源電路。該最小系統(tǒng)的 具有可供用戶使用的大量 I/O 端口， 內(nèi)部存儲(chǔ)器容量有限 ，應(yīng)用系統(tǒng)開發(fā)具有特殊性等應(yīng)用特點(diǎn) 時(shí)鐘電路 單片機(jī)的時(shí)鐘電路又稱為晶振電路。 超聲波測(cè)距模塊 HCSR04 的電氣參數(shù) 超聲波測(cè)距模塊 HCSR04 的電氣參數(shù)如表格 2 所示： 表格 2 電氣參數(shù) HCSR04 超聲波模塊 工作電壓 DC5V 工作電流 15mA 工作頻率 40Hz 最遠(yuǎn)射程 4m 最近射程 2cm 測(cè)量角度 15 度 輸入觸發(fā)信號(hào) 10μ S 的 TTL 脈 沖 輸出回響信號(hào) 輸出 TTL 電平信號(hào) ,與射程成比列 規(guī)格尺寸 45*20*15mm 采用超聲波測(cè)距模塊 HCSR04 的原因 通過(guò)上述對(duì) 超聲波測(cè)距模塊 HCSR04 的認(rèn)識(shí)和了解，本設(shè)計(jì)采用此模塊的原因 在于： 該型超聲波測(cè)距模塊 集成了 包括 超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路 這三個(gè) 主要測(cè)距電路， 其高集成度 之高 ，所以能大大地簡(jiǎn)化 超聲波測(cè)距電路的組成，而且該模塊性能穩(wěn)定，測(cè)度距離精確，高精度等特點(diǎn)，使得 盲區(qū) 超近 （ 2cm），因此在市場(chǎng)上得到廣泛應(yīng)用。 STC12C5A60S2 單片機(jī) IO 口工作模式設(shè)定 STC12C5A60S2 系列單片機(jī)其所有 I/O 口均可由軟件配置成 4 種工作類型之一。 A/D 轉(zhuǎn)換器的結(jié)構(gòu) STC12C5A60AD/S2 系列帶 A/D 轉(zhuǎn)換的單片機(jī)的 A/D 轉(zhuǎn)換口在 P1 口，有 8路 10 位高速 A/D 轉(zhuǎn)換器，速度可達(dá)到 250KHz(25 萬(wàn)次 /秒 )。內(nèi)部集成 MAX810 專用復(fù)位電路 ,2 路 PWM,8路高速 10 位 A/D 轉(zhuǎn)換 (250K/S)。 在單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)方面： 單片機(jī) 是以 51 系列單片機(jī) 為控制核心的設(shè)計(jì)，時(shí)鐘電路采用的是 12MHZ 高精度的晶振，以此來(lái) 獲得較 為 穩(wěn)定的時(shí)鐘信號(hào)， 從而減少測(cè)量誤差，選用的標(biāo)準(zhǔn)主要以穩(wěn)定、快速、功能強(qiáng)大為主。 所以， 許多超聲波測(cè)距系統(tǒng)都采用這種設(shè)計(jì)方法。 這些問(wèn)題 大大 限制了超聲波的 發(fā)展和 應(yīng)用 。 超聲波 作為 一種 非接觸式測(cè)距技術(shù) ，是利用計(jì)算超聲波在被測(cè)物體和超聲波探頭之間的傳輸來(lái)測(cè)量距離的， 測(cè)量過(guò)程中 對(duì)被測(cè) 目標(biāo)無(wú)損害。 超聲波對(duì)于被測(cè)物體處于黑暗，有灰塵，煙霧，電磁干擾，有毒等惡劣的環(huán)境有一定的適應(yīng)能力。 本課題詳細(xì)介紹了超聲波傳感器的原理和特性，以及主要單片機(jī)的性能和特點(diǎn)，并在分析了超聲波測(cè)距的原理的基礎(chǔ)上，指出了設(shè)計(jì)測(cè)距系統(tǒng) 的思路和所需考慮的問(wèn)題，給出了以單片機(jī)為核心的低成本、高精度、微型化數(shù)字顯示超聲波測(cè)距儀的硬件電路和軟件設(shè)計(jì)方法。因此， 傳感技術(shù) 是一個(gè)正在蓬勃發(fā)展而又有無(wú)限前景的技術(shù)及產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。因而超聲波經(jīng)常用于距離的測(cè)量，可解決超長(zhǎng)度的測(cè)量。 超聲波測(cè)距 的國(guó)內(nèi)研究現(xiàn)狀 目前， 超聲波技術(shù) 的應(yīng)用現(xiàn)已經(jīng)初具規(guī)模 ， 經(jīng)過(guò)不斷的研發(fā)， 市場(chǎng)上 超聲波產(chǎn)品的精度 可達(dá)到 1MM、 同時(shí) 具有 相當(dāng)高 穩(wěn)定度 ，適 合 在 大部分環(huán)境 中 使用。 超聲波測(cè)距的測(cè)距方案 和研究?jī)?nèi)容 基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距系統(tǒng) 基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距系統(tǒng)， 器原理 是利用單片機(jī)產(chǎn)生頻率為 40kHz 的方波，經(jīng)過(guò)放大 后 ， 由超聲波傳感器發(fā)射端震蕩而 發(fā)射 出超聲波，超聲波 經(jīng)反射物反射回來(lái)后，由 超聲波 傳感器接收端接收，再經(jīng) 放大和濾波后 ，控制單片機(jī) 的 第 3 頁(yè) 中斷口。 利用單片機(jī)自帶的定時(shí)器中斷計(jì) 數(shù) 功能 ，當(dāng)單片機(jī)啟動(dòng)超聲波發(fā)射電路發(fā)射超聲波時(shí)， 單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器 中斷響應(yīng) ，當(dāng)收到超聲波的反射波時(shí)， 單片機(jī)內(nèi)的定時(shí)器中斷停止。該單片機(jī) 使用經(jīng)典的 MCS51 內(nèi)核， 經(jīng)過(guò)許多 的改進(jìn) 后大大提高了其基于 傳統(tǒng) 51 單片機(jī) 的 功能。每個(gè) I/O 口驅(qū)動(dòng)能力均可達(dá)到 20mA，但是整個(gè)芯片最大不得超過(guò) 100mA STC12C5A60S2 單片機(jī)的管腳說(shuō)明 STC12C5A60S2 單片機(jī)的管腳圖 如 圖 所示 ： 圖 2. 1 主要引腳說(shuō)明 ： ~ P0： P0 口既可以作為輸入 /輸出口，也可以作為地址 /數(shù)據(jù)復(fù)用總線使用。主次比較型 ADC 由一個(gè)比較器和 D/A 第 9 頁(yè) 轉(zhuǎn)換器構(gòu)成，通過(guò)逐次比較邏輯，從最高位 (MSB)開始，順序地對(duì)每一輸入電壓與內(nèi)置 D/A 轉(zhuǎn)換器輸出進(jìn)行比較，經(jīng)過(guò)多次比較，使轉(zhuǎn)換所得的數(shù)字量逐次逼近輸入模擬量對(duì)應(yīng)值。即從 MCUVCC流入的電流不超過(guò) 55mA，從 MCUGND 流出電流不超過(guò) 55mA，整體流入 /流出電流都不能超過(guò) 55mA。 ，由上所述，本系統(tǒng)選用 STC12C5A60S2 作為本系統(tǒng)的控制器， LCD1602 為本系統(tǒng)的顯示模塊， HCSR04 為 本系統(tǒng)的超聲波發(fā)射 /接收模塊。振蕩晶體可在 到 12MHZ 之間選擇。 在 V1 處輸入 +12V 電壓，在 V0 處得到 +5V 電壓 。 第 6 引 腳： E 端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 本章將重點(diǎn)分析超聲波測(cè)距系統(tǒng)的各子程序的組成。 TL0=0。 //允許 T0 中斷 EA=1。 //計(jì)算 delayms(120)。通過(guò)學(xué)習(xí)控制系統(tǒng)工作原理以及如何利用單片機(jī)實(shí)現(xiàn)各種功能，我通過(guò)網(wǎng)絡(luò)查閱了大量相關(guān)的資料，學(xué)會(huì)了許多相關(guān)的知識(shí)，培養(yǎng)了我獨(dú)立解決問(wèn)題的能力。 sbit TX = P1^0。 void Delay400Ms(void)。 unsigned char code Cls[] = { }。339。739。39。 bit flag =0。 //延時(shí) LCM_E = 1。 } //讀數(shù)據(jù) unsigned char ReadDataLCM(void) { LCM_RS = 1。 LCM_RW = 1。 WriteCommandLCM(0x38,0)。 //關(guān)閉顯示 WriteCommandLCM(0x01,1)。 //當(dāng)要顯示第二行時(shí)地址碼 +0x40。 X amp。 unsigned int TempCycB。 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 S=(time*)/100。 disbuff[1]=S%1000%100/10。 //中斷溢出標(biāo)志 StartModule()。 //啟動(dòng)等待，等 LCM 講入工作狀態(tài) LCMInit()。 //延時(shí) DisplayListChar(0, 1, Cls)。 while(!RX)。 //80MS } } } 。 //開啟總中斷 while(1) { StartModule()。 TempCyc10。 } } } /*********************************************************/ void main(void) { unsigned char TempCyc。 DisplayOneChar(4, 1, ASCII[12])。 DisplayOneChar(4, 1, ASCII[12])。 TH0=0。 _nop_()。 _nop_()。i10。 while(TempCyc)。 Y amp。= 0xF。 WriteCommandLCM(0x38,1)。 //檢測(cè)忙信號(hào) return(LCM_Data)。 } //讀狀態(tài) unsigned char ReadStatusLCM(void) { LCM_Data = 0xFF。 LCM_E = 0。 LCM_E = 0。 //顯示用指針 unsigned int time=0。.39。639。239。 unsigned char code mcustudio[] ={}。 void DisplayListChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char code *DData)。除了敬佩老師的專業(yè)水平和責(zé)任心外，老師的治學(xué)嚴(yán)謹(jǐn)和科學(xué)研究的精神也是我永遠(yuǎn)學(xué)習(xí)的榜樣，并將積極影響我今后的學(xué)習(xí)和工作。這種非接觸式測(cè)距將會(huì)大大方便人 們的測(cè)量工作。 //當(dāng) RX 為 1 計(jì)數(shù)并等待 TR0=0。 TL0=0。 } T0 定時(shí)器距離計(jì)算 程序 void Conut(void) { time=TH0*256+TL0。系統(tǒng)定時(shí)發(fā)射超聲波，在啟動(dòng)發(fā)射電路的同時(shí)開始 系統(tǒng)初始化 模 塊 啟動(dòng) ，發(fā)射超聲波脈沖 當(dāng) RX=0 時(shí)， TR0=1 開始計(jì)數(shù) 接受到反射超聲波 當(dāng) RX=1 時(shí) TR0=0 關(guān)閉計(jì)數(shù) 計(jì)算距離 LCD上顯示距離 第 21 頁(yè) 啟動(dòng)單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器， T0 中斷用來(lái)計(jì)數(shù)器溢出 ， 利用定時(shí)器的計(jì)數(shù)功能記錄超聲波發(fā)射的時(shí)間和收到反射波的時(shí)間。 第 5 引 腳： R/W 為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn) 行寫操作。帶散熱片時(shí)輸出電流可達(dá) 1A。 時(shí)鐘電路如圖 所示： 單片機(jī)處理單元 電源電路 超聲波發(fā)射和接收電路 顯示電路 時(shí)鐘電路