【正文】 write(0,pos)。 //延時(shí) sendbyte(Ldata)。 //寫(xiě)數(shù)據(jù) Hdata=ddataamp。 //取出最高位 SCLK=1。 for(j=50。 while(ms) { for(t=0。i++) { _nop_()。}。 define uchar unsigned char define uint unsigned int /*12864LCD 引腳定義 */ sbit LCD_CS=P1^0。 uint speed=340。 uchar code ditab[16]={0x00,0x01,0x01,0x02,0x03,0x03,0x04,0x04, 0x05,0x06,0x06,0x07,0x08,0x08,0x09,0x09}。 sbit CS=P2^1。 [26] versatile 10 sec instant voice rom [PDF]。單片機(jī)系統(tǒng)中的軟件抗干擾技術(shù)，電子技術(shù)， 。電子產(chǎn)品世界， 。超聲波檢測(cè)距誤差分析。 北京： 壓電與聲光 ， 第 26卷第 2期 ,2021年 4月。全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽訓(xùn)練教程 [M]。胡光華譯。 [7]劉和平等。 MCS51 單片機(jī)原理應(yīng)用，武漢：武漢華中科技大學(xué)出版社， 。在畢業(yè)設(shè)計(jì)論文寫(xiě)作期間，各位老師給我提供了種種專(zhuān)業(yè)知識(shí)上的指導(dǎo)和日常生活上的關(guān)懷，沒(méi)有您們這樣的幫助和關(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)，向您們表示由衷的感激。當(dāng)收到超聲波反射波時(shí)，接收電路輸出端產(chǎn)生一個(gè)負(fù)跳變，在 INT1 端產(chǎn)生一個(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，計(jì)算距離。 26 超聲波測(cè)距儀的軟件設(shè)計(jì)主要有主程序、超聲波發(fā)生程序、超聲波接收中斷程序及顯示子程序組成。壓電式超聲波換能器是利用壓電晶體管的諧振來(lái)工作的。 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。系統(tǒng)調(diào)試完后應(yīng)對(duì)測(cè)量誤差和重復(fù)一致性進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)分析，不斷優(yōu)化系統(tǒng)使其達(dá)到實(shí)際使用的測(cè)量要求。進(jìn)入中斷后就立即關(guān)閉計(jì)時(shí)器 T0 停止計(jì)時(shí)，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦值 1。然后調(diào)用超聲波發(fā)生子程序送出一個(gè)超聲波脈沖，為了避免超聲波從發(fā)射器直接傳送到接收器引起的直射波觸發(fā)，需要延時(shí)約 （這也就是超聲波測(cè)距儀會(huì)有一個(gè)最小可測(cè)距離的原因）后，才打開(kāi)外中斷 1 接收返回的超聲波信號(hào)。距離的計(jì)算公式為： d=s/2=(c? t)/2 （ 41） 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。它可以 在工業(yè)等強(qiáng)干擾的惡劣環(huán)境中使用 。 12864液晶 基本特性 12864 液晶 基本特性 如表 32 所示。 其顯示單元電路如圖 67所示。 ? 標(biāo)準(zhǔn)安裝螺紋 M10X1， ， G1/2任選 。 測(cè)溫電路圖 35所示。 4腳 GND： 接地端。實(shí)驗(yàn)證明 用 CX20216A接收超聲波 (無(wú)信號(hào)時(shí)輸出高電平 )，具有很好的靈敏度和較強(qiáng)的抗干擾能力。超聲波發(fā)射換能器與接收換能器在結(jié)構(gòu)上稍有不同，使用時(shí)應(yīng)分清器 件上的標(biāo)志。 圖 32，單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)發(fā)出超聲波測(cè)距是通過(guò)不斷檢測(cè)超聲波發(fā)射后遇到障 礙物所反射的回波，從而測(cè)出發(fā)射和接收回波的時(shí)間差 tr，然后求出距離 S＝ Ct? 2 (21) 式中的 C 為超聲波波速。空閑方式停止 CPU 的工作，當(dāng)允許 RAM，定時(shí) /計(jì)數(shù)器，串行口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。 ? 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器。單片機(jī)用 端口輸出超聲波換能器所需的 40KHz 的方波信號(hào)，利用外部中斷 1 口檢測(cè)超聲波接受電路輸出的返回信號(hào)。 10176。 它的 精度高。 溫度傳感器有很多種， 例如 溫度傳感器 AD590。所 以 播報(bào)電路采用 WT588D系列的集單片機(jī)和語(yǔ)音電路于一體的可編輯語(yǔ)音芯片。 但是考慮到本設(shè)計(jì)需要 顯示測(cè)量距離，補(bǔ)償溫度以及危險(xiǎn)，保持 ，安全等警告信號(hào)。實(shí)驗(yàn)證明用 CX20216A接收超聲波 (無(wú)信號(hào)時(shí)輸出高電平 )，具有很好的靈敏度和較強(qiáng)的抗干擾能力。 工作溫度。超聲波傳感器是一種采用壓電效應(yīng)的傳感器，常用材料是壓電式陶瓷。 每次發(fā)射包含 6個(gè)脈沖左右 ,當(dāng)?shù)谝粋€(gè)超聲波脈沖發(fā)射后 ,計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù) ,在檢測(cè)到第一個(gè)回波脈沖的瞬間 ,計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù) ， 得到從發(fā)射到接收的時(shí)間 t 后 ,單片機(jī)讀取溫度值補(bǔ)償聲速 ,利用測(cè) 距公式可計(jì)算出被測(cè)距離 ， 同時(shí)由無(wú)線通信模塊將測(cè)量數(shù)據(jù)傳到下位機(jī)進(jìn)行顯示和語(yǔ)音播報(bào)。 超聲波測(cè)距的原理一般采用渡越時(shí)間法 TOF（ time of flight） 。 表 2— 1 超聲波波速與溫度的關(guān)系表 溫度（℃） 30 20 10 0 10 20 30 100 聲速（ m/s） 313 319 325 323 338 344 349 386 超聲波測(cè)距儀原理框圖 單片機(jī)發(fā)出 40khz 的信號(hào)，經(jīng)放大后通過(guò)超聲波發(fā)射器輸出；超聲波接受器將接受到得超聲波信號(hào)經(jīng)放大器放大，用鎖相環(huán)電路進(jìn)行檢波處理后，啟動(dòng)單片機(jī)中斷程序，測(cè)得時(shí)間為 t，再由軟件進(jìn)行辨別、計(jì)算，得出距離數(shù)并送 LCD 顯示并送語(yǔ)音播報(bào)模塊播報(bào)。 本設(shè)計(jì)主要是基于 AT89S51 芯片為核心的超聲波測(cè)距儀， 74LS04 組成的超聲波發(fā)射電路、 并有超聲波處理模塊 CX20216A、 液晶 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、 LCD 顯示電路 語(yǔ)音播報(bào)電路。因此本設(shè)計(jì)也是利用超聲波來(lái)測(cè)量距離。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)，因而超聲波常常用于距離的測(cè)量，如測(cè)距儀和物位測(cè)量?jī)x等都可以通過(guò)超聲波來(lái)實(shí)現(xiàn)。它包括四類(lèi)產(chǎn)品： 萊卡 迪士通 lite、迪士通 classic迪士通 pro4 和迪士通 pro4a。帶內(nèi)存的 pro 不光能直接用于測(cè)量，也能進(jìn)行聯(lián)機(jī)操作。王潤(rùn)田提出，為了在一個(gè)較長(zhǎng)的范圍內(nèi)達(dá)到測(cè)距的精度，在測(cè)距時(shí)同時(shí)發(fā)射兩個(gè)頻率的超聲波，頻率較大的測(cè)較近的距離，頻率較小的測(cè)較長(zhǎng)的距離，這樣在較大的范圍內(nèi)實(shí)現(xiàn)較高的測(cè)距精度。這就是我設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距儀的意義。在新的世紀(jì)里，面貌一新的測(cè)距儀將發(fā)揮更大的作用。本設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)在 于超聲波明顯特征是方向性好，穿透性強(qiáng)。I 摘要 本設(shè)計(jì) 采用 以 AT89S58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。尤其是在光不透明的固體中，它碰到雜質(zhì)或分界面就有顯著地反射。 設(shè)計(jì)的意義 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們生活水平的提高，城市發(fā)展建設(shè)加快，城市給排水系統(tǒng)也有較大發(fā)展，其狀況不斷改善。 發(fā)展歷史 我國(guó)，關(guān)于超聲的大規(guī)模研究始于 1956 年。 而國(guó)外關(guān)于超聲波測(cè)距研究的主力是萊卡公司。 1999 萊卡 迪士通第三代 classic 產(chǎn)品誕生。 2021 測(cè)量從未如此簡(jiǎn) 單 ！ 萊卡 測(cè)量系統(tǒng)推向 市場(chǎng) 的第五代迪士通產(chǎn)品中，新增了兩款獨(dú)特的 型號(hào) ， 萊卡 迪士通 lite5 和 classci5。利用超聲波 檢測(cè) 往往比較迅速、方便、計(jì)算簡(jiǎn)單、易于做到實(shí)時(shí) 控制 ，并且在測(cè)量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求，因此在移動(dòng)機(jī)器人的研制上也得到了廣泛的應(yīng)用。 超聲波是指頻率高于 20KHz 的機(jī)械波。主要實(shí)現(xiàn)超聲波測(cè)距并指示功能。 課題設(shè)計(jì)的要求 設(shè)計(jì)一個(gè)超聲波測(cè)距儀， 要求 ： 1) 具有超聲波測(cè)距功能，測(cè)量距離 ~ 測(cè)距精度177。首先測(cè)出超聲波從發(fā)射到遇到障礙物返回所經(jīng)歷的時(shí)間，再乘以超聲波的速度就得到二倍的聲源與障礙物之間的距離 。系統(tǒng)總體框圖如圖所示 。由于超聲波在空氣傳播時(shí)會(huì)有相當(dāng)?shù)乃p，衰減的程度與頻率的高低成正比；而頻率高分辨率也高，故短距離測(cè)量時(shí)應(yīng)選擇高頻率的傳感器，而長(zhǎng)距離測(cè)量時(shí)應(yīng)用低頻率的傳感器。由于壓電材料的居里點(diǎn)一般比較高，特別時(shí)診斷用超聲波探頭使用功率較小，所以工作溫度比較低，可以長(zhǎng)時(shí)間地工作而不失效。適當(dāng)更改電容 CS的大小，可以改變接收電路的靈敏度和抗干擾能力。所以選擇采用 128*64 液晶模塊。 WT588D系列語(yǔ)音單片機(jī)是廣州唯創(chuàng)科技有限公司聯(lián)合臺(tái)灣華邦共同研發(fā)出來(lái)的集單片機(jī)和語(yǔ)音電路于一體的可編輯語(yǔ)音芯片。 AD590是美國(guó)模擬器 件公司生產(chǎn)的單片集成兩端感溫電流源。 AD590共有 I、 J、 K、 L、 M五檔，其中 M檔精度最高，在 55℃ ～ +150℃ 范圍內(nèi)，非線性誤差為 177。C 至 +85176。 顯示單元部分采用 12864 液晶模塊 。 ? 128*8 字節(jié)內(nèi)部 RAM。掉電式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其他左右部件工作直到下一個(gè)硬件復(fù)位。限制該系統(tǒng)的最大可測(cè)距離存在 4 個(gè)因素：超聲波的幅度、反射的質(zhì)地、反射和入射聲波之間的夾角以及接收換能器的靈敏度。 表 31 反相器 74LS04 參數(shù) 最大額定值 電源電壓 to + DC 輸入電壓 to Vcc+ 直流輸出電壓 to Vcc+ 鉗位二極管電流 177。適當(dāng)更改電容 C16的大小，可以改變接收電路的靈敏度和抗干擾能力。 5腳 RC0： 該腳與電源端 VCC接入一個(gè)電阻，用以設(shè)置帶通濾波器的中心頻率 f0， 阻值越大，中心頻率越低。 DS18B20溫度傳感器： (1):技術(shù)性能描述 獨(dú)特的單線接口方式， DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與 DS18B20的雙向通訊。 ? PVC電纜直接出線或德式球型接線盒出線 ， 便于與其它電器設(shè)備連接。 12864液晶資料 帶中文字庫(kù)的 128X64 是一種具有 4 位 /8 位并行、 2 線或 3 線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示 模塊 ；其顯示分辨率為12864 。 表 32 12864液晶 基本特性 低電 源電壓 VDD:++ 顯示分辨率 12864 點(diǎn) 內(nèi)置漢字字庫(kù) 8192 個(gè) 1616 點(diǎn)陣漢字 內(nèi)置 128 個(gè) 168 點(diǎn)陣字符 時(shí)鐘頻率 2MHz 顯示方式 STN、半透、正顯 驅(qū)動(dòng)方式 1/32DUTY， 1/5BIAS 視角方向 6 點(diǎn) 背光方式 側(cè)部高亮白色 LED 通訊方式 串行、并口可選 負(fù)壓 內(nèi)置 DCDC 轉(zhuǎn)換電路 片選信號(hào) 無(wú)需片選信號(hào) 工作溫度 0℃ +55℃ 存儲(chǔ)溫度 20℃ +60℃ 17 圖 37顯示單元電路 語(yǔ)音播報(bào)電路采用 WT588D系列的集單片機(jī)和語(yǔ)音電路于一體的可編輯語(yǔ)音芯片。 在任何狀態(tài)下都可以 1次傳輸 256bytes的數(shù)據(jù) ， 當(dāng)設(shè)置空中波特率大于串口波特率時(shí)，可 1次傳輸無(wú)限長(zhǎng)度的數(shù)據(jù) 。在啟動(dòng)發(fā)射電路的同時(shí)啟動(dòng)單片 機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器 T0，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。 21 單 片 機(jī) 初 始 化定 時(shí) 器 初 始 化顯 示 測(cè) 量 值開(kāi) 始開(kāi) 外 部 中 斷等 待 中 斷 圖 41 主 程序流程圖 由于采用的是 12MHz 的晶振，計(jì)數(shù)器每計(jì)一個(gè)數(shù)就是 1μs，當(dāng)主程序檢測(cè)到接收成功的標(biāo)志位后，將 計(jì)數(shù)器 T0 中的數(shù)（即超聲波來(lái)回所用的時(shí)間）按式（ 42）計(jì)算，即可得被測(cè)物體與測(cè)距儀之間的距離，設(shè)計(jì)時(shí)取 20℃ 時(shí)的聲速為 344m/s 則有： d=(c? t)/2=172T0/10000cm （ 42） 其中， T0 為計(jì)數(shù)器 T0 的計(jì)算值。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 1 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。 軟件的調(diào)試程序見(jiàn)附錄 二 25 總 結(jié) 由于時(shí)間和其它客觀上的原因，此次設(shè)計(jì)沒(méi)有成功做出實(shí)物。單片機(jī)采用 AT89S51 或其兼容系列。 超聲波換能器內(nèi)部有兩個(gè)壓電晶片和一 個(gè)換能板。我們知道 C 語(yǔ)言程序有利于實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的算法，匯編語(yǔ)言程序則具有較高的效率且容易精細(xì)計(jì)算程序運(yùn)行的時(shí)間，而超聲波測(cè)距儀的程序有較復(fù)雜的計(jì)算（計(jì)算距離時(shí)），所以控制程序可采用 C 語(yǔ)言編程。 在元件及調(diào)制方面，由于采用的電路使用了很多集成電路。同時(shí)還要感謝系實(shí)驗(yàn)室在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間提供給我們優(yōu)越的實(shí)驗(yàn)條件。 125144 頁(yè)。 PIC16F87X 單片機(jī)實(shí)用技術(shù)與接口技術(shù) — C 語(yǔ)言及其應(yīng)用 [M]。 PIC 微控制器基礎(chǔ)與實(shí)踐 [M]。西安：電子工業(yè)出版 社 ,。 [15]宋敬國(guó) ,李元宗 ,徐玉華。傳感器技術(shù)， 2021。 [20]潘登 ,潘 宗預(yù)。 [23]王福瑞 。美國(guó)： APLUS, 。//片選端 sbit CLK=P2^2。 bit flash=0。 uint temp2。 //寄存器選擇輸入 sbit SID=P1^1。 //*延時(shí) *// void delay_ms(