【正文】 TH0 = 0。 break。 while(1) //檢測到高電平時(shí)定時(shí)器 0 開始計(jì)時(shí) { if(ECHO==1) { TH0 = 0。 _nop_()。 TRIG = 1。 LCD_write_instruction(LCD_DISPLAY_ON|LCD_CURSOR_OFF)。 while(s[i] != 0x00) //寫入字符串值 { LCD_write_data(s[i])。 LCD_1602_DATA = LCD_data。 } 46 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 // 函數(shù)名稱 : void LCD_write_instruction(unsigned char LCD_instruction) // 功能描述 : 寫指令到 LCD1602 void LCD_write_instruction(unsigned char LCD_instruction) { LCD_check_busy()。 LCD_1602_EN = 1。//得到溫度的小數(shù)部分 zhengshu = tpmsb + tplsb。 unsigned int xiaoshutemp。 WriteOneChar(0xcc)。 } return(dat)。 unsigned char dat = 0。 i0。 //如果 x=0 則初始化成功 x=1 則初始化失敗 delay_ds18b20(20)。 } //以下是初始化程序 bit Init_DS18B20(void) { bit x=0。從開始我對硬件方便的一竅不通，到如今能做出物品出來。但是無法逃避這種無關(guān)緊要。無法實(shí)現(xiàn)的原因有，首先在本設(shè)計(jì)中很少使用到電容，導(dǎo)致能量供給不足，電容在實(shí)踐操作中有是難點(diǎn)，和花錢的 地方。其中 53， 57， 4F， 4B，分別是 S,W,O,K。所用可以使用 USB 線路，也可以使用其他線路，對于本設(shè)計(jì)由于是用 TXD 和TXD 輸出的，可以直接使用這兩個(gè)接口就可以操作。 其中本設(shè)計(jì)開始之初 DS18B20 的測試如 61， 62 圖所示。具體步驟為 ： （ 1）畫基本電路圖。在 Keil進(jìn)行調(diào)試時(shí)的步驟是如下。K39。 //發(fā)送距離數(shù)據(jù)的低位 SendData1(39。 if(receivedata1 == 39。 圖中 LCD1602 的數(shù)據(jù)是由 STC12C5A60S2 每個(gè)周期得到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)顯示，不需要外部命令。通過串口發(fā)送的是十六進(jìn)制的，但是顯示部分是用的十進(jìn)制的。 LCD_write_data(dat)。 //第幾行 y = x+y。} if(TH0amp。 TL0 = 0。 } tpmsb=temp_buff[1]。 WriteOneChar(0x44)。 （ 4） DS18B20 再次復(fù)位。然后對溫度的測量，在得到溫度的同時(shí)超聲波測量時(shí)間差，并和溫度進(jìn)行運(yùn)算得到距離值。 ④ 注意焊接過程中元件高度調(diào)整。 （ 4） 焊接技術(shù)要點(diǎn) ① 注意焊接時(shí)機(jī)。暫時(shí)不用的電烙鐵要放在烙鐵架上，新的烙鐵也不能拿來就用，需要先給烙鐵鍍上一層焊錫才能使用。 （在這個(gè)過程中，可能無法很好的掌握好比例，可以通過調(diào)節(jié)水溫的方法實(shí)現(xiàn)）。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，在夏天，用日光燈曝光時(shí)間約為 8 到 9 分鐘，冬天可長 1 到 3 分鐘，不過同時(shí)要根據(jù)室外的光線來調(diào)整曝光時(shí)間，最好不要晚上做板子，除非你有曝光機(jī)。 PCB 圖 PCB 圖如圖 42 所示。 電路原理圖設(shè)計(jì) 電路圖設(shè)計(jì) 原理圖的設(shè)計(jì)是先在稿子上畫好大體的模樣，需要的零件，然后在 Protel上畫。 MAX232 的電平轉(zhuǎn)換給需要+12V 的串口提供了足夠的電壓。 圖 37 LCD1602 引腳圖 引腳功能如下： 第 1 腳： VSS 為電源地 第 2 腳： VDD 接 5V 電源正極 第 3 腳： V0 為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對比度最弱，接地電源時(shí)對比度最高（對比度過高時(shí)會(huì) 產(chǎn)生 “鬼影 ”，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對比度）。 （ 3）靈敏度。構(gòu)成晶片的材料可以有許多種。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 ,強(qiáng)干擾場合 [8]。比較適合在非常有限的印刷電路板上使用 [5]。 ℃，增量值最小可為 ℃，電源供電范圍 ～ 。單總線是 Dallas半導(dǎo)體公司近年推出的新技術(shù)。對于這樣的仿真實(shí)驗(yàn)， 9 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 從某種意義上講，是彌補(bǔ)了實(shí)驗(yàn)和工程應(yīng)用間脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象。雖然他們始終貫徹于整個(gè)程序調(diào)試的環(huán)節(jié)，但是軟件比較簡單，故不細(xì)說。對于短距離，由于兩個(gè)探頭之間是有一定距離的，所以超聲波無法收回回波。當(dāng)需要測量的距離 H 遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于 L 時(shí) ,則 (— 4)變?yōu)?: H=Vt/2 () 所以 ,只要需要測量出超聲波傳播的時(shí)間 t,就可以得出測量的距離 H. 溫度補(bǔ)償原理及運(yùn)算 在本設(shè)計(jì)中 ，需要考慮溫度對超聲波傳播速度的影響， 所以 對超聲波傳播速度加以修正，以減小誤差。 由于超聲波也是一種聲波，其聲速 V 與溫度有關(guān)。 5 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 2 超聲波測距原理 超聲波簡介 聲音是與人類生活緊密相關(guān)的一種自然現(xiàn)象。 4 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第四章，程序設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)；在第三章已經(jīng)認(rèn)識(shí)了所需要的軟件之后，先決定寫程序，因?yàn)榭梢酝ㄟ^軟件模擬程序的實(shí)現(xiàn)。而本設(shè)計(jì)的任務(wù)就是數(shù)據(jù)采集。 激光測距的優(yōu)點(diǎn)是精確，缺點(diǎn)是需要注意人體安全，且制做的難度較大，成本較高，而且光學(xué)系統(tǒng)需要保持干凈，否則將影響測量 。 國外在提高超聲波測距方面做了大量的研究。并且利用單片機(jī)控制超聲波監(jiān)測水 位有比較快速，方便，計(jì)算簡單，容易做到實(shí)時(shí)監(jiān)控，而且精度高等優(yōu)點(diǎn)。由上位機(jī)進(jìn)行顯示。但是大中型水庫的監(jiān)測模式不適應(yīng)用于網(wǎng)點(diǎn)多，分散零散的小型水庫監(jiān)測。所以制作適合分布零散的小型水庫的監(jiān)測系統(tǒng)非常有必要。經(jīng)過這么多年的發(fā)展，隨著超聲波技術(shù)研究的不斷深入，而且他的高精度、無損、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，超聲波的應(yīng)用變得越來越普及。 激光與超聲波測距比較 超聲波測距與激光測距是現(xiàn)在最常用的兩大工業(yè)測量方法，有各自的優(yōu)缺點(diǎn)。傳輸分兩種，一種是方便實(shí)驗(yàn)可以直接和電腦連接，一種是通過連接 GPRS。 第三章，軟硬件使用說明；這章簡單的說明設(shè)計(jì)過程中所用到的軟件。 小結(jié) 通過本章節(jié)的說明，了解論文題目的研究意義，即聲波的速度比其他測量方式慢，且為 非接觸式等原因。 超聲波測距原理 超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停 止計(jì)時(shí)。 6 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 超聲波的測距原理如圖 21 所示。將 DS18B20 數(shù)據(jù)線與單片機(jī)的 口相連，就可以實(shí)現(xiàn)溫度測量 。 為超聲波測距后邊的調(diào)試工作做好理論基礎(chǔ)。當(dāng)然，軟件仿真精度有限，而且不可能所有的器件都找得到相應(yīng)的仿真模型。以下硬件大體主要從這四個(gè)方面做介紹，對電路板 等其他必須用到或者都熟悉的硬件不做介紹。 DS18B20提供 9～ 12位精度的溫度測量，溫度測量范圍為 55～ + 125℃，在 10 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 10～ 85℃范圍內(nèi)。 圖 31 DS18B20 外形 由圖可一目了然的看出，除 DQ 直接相連單片機(jī)外， VCC 和 GND 不占用單片機(jī)的引腳，大大的節(jié)約了單片機(jī)的引腳。 11 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 圖 32 MAX232 芯片圖 圖 33 MAX232 在本應(yīng)用中的電路圖 12 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 STC12C5A60S2 芯片說明 在本設(shè)計(jì)中使用過 AT89C2051[6]已經(jīng) STC12C5A60S2等芯片，但是這些芯片在某些功能上不能完成本設(shè)計(jì)要完成的任 務(wù)，所以在老師的推薦下使用 STC12C5A60S2芯片。它有許多不同的結(jié)構(gòu)，可分直探頭、斜探頭、表面波探頭、蘭姆波探頭、雙探頭等。 （ 2）工作溫度。 LCD1602 液晶顯示器 為了顯示方便，設(shè)計(jì)增加了顯示器，相對價(jià)格來說，選擇了這款比較熟悉的。 第 15～ 16 腳：空腳或背燈電源。因?yàn)?DS18B20 可以直接和主芯片相連。 （ 4）在 PCB 設(shè)計(jì)界面中裝入此網(wǎng)絡(luò)表。所以需要將感光板裁成合適大小，避免浪費(fèi)。 顯影圖如圖 44 所示。鉆孔圖如圖 46 所示。 C 送入焊 錫絲：及時(shí)將焊錫絲放置到電烙鐵焊接處的對面，接觸焊件。 ③ 注意焊接順序。對于其他步驟，在做的過程中才能感悟到，實(shí)踐很簡單，就是照做就行，也有點(diǎn)難， 23 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 因?yàn)榧?xì)節(jié)很難把握。 （ 1） DS18B20 復(fù)位。 其中讀出數(shù)據(jù)部分程序?yàn)椋? void TemperatuerResult(void) { unsigned char i,temp_buff[2],crc_data=0。 for(i=0。 圖 52 超聲波程序圖 如圖，單片機(jī)向探頭 T 發(fā)送一個(gè)脈沖，超聲波遇到障礙物時(shí)返回這 個(gè)脈沖，然后和 DS18B20 所取得的溫度一起計(jì)算，可得到距離。 27 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 break。 如圖所示，其中由于本設(shè)計(jì)的顯示部分分兩個(gè)部分，所以在寫字符串時(shí)需要寫兩次。 x = (x1)*0x40。這樣更方便一點(diǎn)。下位機(jī)就會(huì)發(fā)送信息給上位機(jī)，發(fā)送的格式是 SxxWxOK。 30 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 LCD1602_write_char(2,13,Temperature%10+0x30)。)。O39。 STC12C5A60S2 向超聲波探頭發(fā)送脈沖獲得時(shí)間差并通過與溫度一起計(jì)算得到距離值。 在使用 Protues。 對于超聲波的模擬只能通過 Keil 查看程序的正確性，然后通過給一個(gè)假的值進(jìn)行估計(jì)。 33 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 圖 61 DS18B20 模擬圖 圖 62 DS18B20 模擬圖 寫入程序及演示結(jié)果說明 整體調(diào)試從使用下載工具寫入程序到單片機(jī)開始。下載程序到芯片如圖 63 所示。數(shù)據(jù)發(fā)送是正確的。另外介紹除軟件和硬件之外的誤差情況， 38 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 結(jié)束語 曾經(jīng)看過《二八法則》。 39 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 致 謝 由于個(gè)人技術(shù)和愛好等原因，本設(shè)計(jì)做了很久才做出來。用他們寶貴的時(shí)間解決我的問題。 DQ = 1。 if(temp == 0) { break。 DQ = 1。 DQ = 1。 WriteOneChar(0x44)。 } tpmsb=temp_buff[1]。 tplsb = tplsb4。 // 下降沿觸發(fā) LCD_1602_RS = 0。 LCD_1602_RW = 0。 } // 函數(shù)名稱 : void LCD_write_data(unsigned char LCD_data) // 功能描述 : 寫一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)到 LCD void LCD_write_data(unsigned char LCD_data) { LCD_check_busy()。 x = (x1)*0x40。 //第幾列 LCD_write_instruction(0x80+y)。 TH0 = 0。 _nop_()。 } TRIG = 0。0x80) { flag = 1。 //計(jì)算 } //計(jì)算超聲波測量的距離 50 信息科學(xué)與技術(shù)學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 void ConutDistance(void) { unsigned int time=0。 //算出來是 CM if((S = 700) || flag) //超出測量范圍不顯示 { flag=0。 break。 break。 _nop_()。i) { _nop_()。 } 超聲波程序 //啟動(dòng)超聲波 void EnableUltrasonic(void) { unsigned char i。 x = (x1)*0x40。 } // 函數(shù)名稱 : void L