【正文】 ghts, colors and electromagic fields, so the ultrasonic can adapt to various environments well. In addition, the Ultrasonic measurement also can get a good promise among realtime, accuracy and price. Now with the most monly used microchips,the Ultrasonic ranging system can reach much more higher intelligent automation. Microchips act together just like the human brain,making electronic products a flexible intelligent system with a soul,with execution capabilities of thinking and judgment . The system,which consists of Microchips , takes actions with high the brain core of the system,without changing any circuits,more its functions can be enriched by modifying the language through which it’s manded. Currently, most of the electrical products in various industries have widely adopted microchip as the main control circuit for developments. Key words： Ultrasonic； MCU； Temperature pensation . . 目 次 摘要 ..................................................................... I Abstract ................................................ 錯誤 !未定義書簽。通過單片機內(nèi)部定時器計時，用匯編加 C 語言設計的軟件按照公式來計算測量數(shù)據(jù)，而且可以獲取當前的環(huán)境溫度計算誤差進行補償，減小誤差出現(xiàn)，其測量電路構(gòu)成簡單，誤差不大，實時顯示測量數(shù)據(jù)，比較穩(wěn)定，方便安裝凋試使用 [1]。如果 按照超聲波振動頻率大小不一可以劃分為：用回波信號獲得數(shù)據(jù)，稱檢測超聲；回波信號使物體或物性產(chǎn)生變化的功率應用，稱功率超聲 [1]。 超聲波在介質(zhì)中傳播過程，是由于介質(zhì)吸收了能量而使超聲波的強度變小。而可以做到產(chǎn)生這樣的信號發(fā)射接收的功能裝置就是超聲波傳感器，通常稱為超聲換能器，又稱超聲波探頭。壓電式超聲波探頭組成主要由壓電晶體。 本論文設計軟件計算方案采用第二種。一般來說，空氣介質(zhì)的溫度每上升 1 攝氏度，傳播速度增加 米 /秒[5]。 溫度（攝氏度） － － － 10 20 30 100 120 聲速（米／秒） 337 343 348 385 395 . . 4 系統(tǒng)總體設計方案 超聲波測距系統(tǒng)原理框圖 本論文硬件電路設計的框圖分為超聲波測距系統(tǒng)分別由超聲波 TCT40－ 16T 傳感器發(fā)射出波信號驅(qū)動模塊和超聲波 TCT40－ 16R 傳感器接收回波信號放大整形濾波模塊、帶有溫度檢測并且進行補償糾正誤差模塊、液晶顯示屏 LCD1602 實時顯示模塊和簡單的蜂鳴器發(fā)出報警模塊。s 以上的高電平脈沖信號，再指定 引腳輸出，等待高低電平指定輸出。因為超聲波發(fā)射傳感器本身具有正、反饋作用，本來是兩級放大作用的 NPN 電路變成了可以產(chǎn)生振蕩的電路。電路工作電壓一般為 +9V，工作電流為 40～ 45mA,控制發(fā)射距離大于8m[8]。 （ 2）一般為了提高輸入端的電阻阻抗，都采用同相輸入端，信號直接送到同相端輸入，能提高信號接收的靈敏度，還可以有選頻的作用。如圖 56所示： 圖 56 CX20206 構(gòu)成的接收電路 . . 以上各種的發(fā)射和接收的硬件設計電路是最常使用的，隨著技術(shù)不斷發(fā)展，它們各有長處短處可取，電路技術(shù)首要因素是穩(wěn)定。 ? 智能儀器儀表：數(shù)字示波器、數(shù)字信號源、數(shù)字萬用表、感應電流表等。它具有的最高振蕩頻率于單片機型號及性能決定 [10]。s[11]。尤其溫度的影響最為嚴重（四季變化或者部分地區(qū)早晚溫差很大）。 LCD1602顯示，可以減少功耗）。s 的，半周期為 。為了凋試方便，合理模塊化程序分為幾個部分： DS18B20 溫度傳感器檢測，分為初始化、寫入命令以及讀取子程序等部分； 液晶顯示器 LCD1602 的顯示模塊，分為初始化、寫入子程序以及顯示子程序； 溫度補償模塊與距離公式計算模 塊，分為超聲波發(fā)送控制程序、接收處理程序、溫度補償子程序等； 本次設計使用 C 語言編寫程序， C 語言相比匯編有許多的優(yōu)勢，但是大約 信號我使用匯編程序編寫，因為經(jīng)過嘗試，發(fā)現(xiàn) C 語言編寫發(fā)送信號的誤差較大；編譯器使用 NEW KELL 進行程序編譯， Keil 功能強大使用方便。再次謝謝老師的教誨。 //定義要顯示的內(nèi)容的變量 //數(shù)碼管段選 根據(jù)硬件來編 sbit aa2 = P0^4。 sbit wei2 = P2^5。 } void disnb(uchar shu1) //數(shù)碼管段選 shu1 要顯示的變量； { if(shu1==0) {aa2=0。bb2=0。cc2=1。dd2=0。ee2=1。ff2=0。gg2=0。} else if(shu1==8) {aa2=0。bb2=0。cc2=1。 //循環(huán)顯示 40 次 { wei1=1。 //位選 disnb(table[1])。wei2=0。j0。 //定時器模式設置 while(1) { cs_t()。 time *=172。 //調(diào)用顯示函數(shù) if(time/1020)dida()。 ET0 = 0。 } void overtime(void) interrupt 1 //超時中斷 { EX0 = 0。ii10。 } if (1 == testok) //接收到反射回來的超聲波后進行 數(shù)據(jù)處理； { time = TH0。 } } void main(void) { TMOD = 0x11。i++) { buzzer=0。 //段選 delay0(5)。wei2=1。i40。} else if(shu1==10){aa2=1。gg2=0。ff2=1。ee2=0。dd2=0。cc2=0。bb2=0。} else if(shu1==2) {aa2=0。gg2=1。j110。 sbit gg2 = P2^6。 //定義變量 uchar i。對我以后的工作也有很多幫助。本論文設計在編程時選擇了大約 。 數(shù)據(jù)指針設置在初始化： 數(shù)據(jù)首地址為 80H，所以數(shù)據(jù)地址為 80H+地址碼 (027H， 4067H) 其他設置： 01H(代表清屏，數(shù)據(jù)指針清零，所有顯示清零 )； 02H(要求顯示回車，數(shù)據(jù)指針清零 )[14]。如圖 511 所示： 圖 511 LCD1602 實物圖 第一引腳 VSS 端：接地； 第二引腳 VDD 端： +5V 電源； 第三引腳 VEE 端：對比度調(diào)整端。程序中通過查詢 IO 口的電平高低來檢測是否按鍵被按下，在單片機中通過程序編寫按鍵的延時子程序來消除按鍵的機械抖動。當按下按鍵 S1 時，使無極電容 C1通過 R2串接地端的電阻迅速放電，待按鍵 S1 放開彈起后，電容 C1 再次重復進行充電，這樣的過程可以不斷實現(xiàn)手動復位。 微處理器（ CPU）：是由運算和控制邏輯構(gòu)成，里面還包括中斷系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器； 存儲器 RAM：是用來儲存可讀可寫的數(shù)據(jù)，例如程序在運算的中間結(jié)果暫時保存、或者程序在運算的最終結(jié)果以及需要最終顯示的數(shù)據(jù)； 存儲器 ROM：是用來存放內(nèi)部的程序、少許原始數(shù)據(jù)與表格； 輸入輸出接口 I/O 端口：四個（ ， ， ， ）8位并行 I/O 口，既能作輸入 IN，也可以作輸出 OUT，雙向性能； 定時器 /計數(shù)器：它內(nèi)部具有兩個定時 /計數(shù)器，既可以工作在定時模式，給程序定時，也可以工作在計數(shù)模式，運行計數(shù)模式。經(jīng)過凋試，電路還是比較穩(wěn)定的發(fā)射跟接收信號的。封裝使用單列直插 8個管腳，簡單，體積不大，使用電源供電都是 5V左右等特點。第一級中電阻 R6為 T1 的集電極負載端的串接電阻； R5 為 T 三極管的偏流端的電阻，偏流端的電阻作用是為了引入交、直流并聯(lián)電壓負反饋，靜態(tài)工作點得到穩(wěn)定工作，同時非線性失真能夠減少以及增大增益得到平穩(wěn)工作；一級放大 NPN 的 T1 發(fā)射極端的負反饋電阻是R2，負反饋電阻能引入串聯(lián)交、直電流負反饋，電流負反饋的作用能改善存在的失真情況，增大增益，但是分立元件組成的電路容易受到外部干擾，容易出故障 [8]。 7555 能帶起的負載能力比較弱。如圖 42 時序圖： 圖 42 時序圖 . . 5 方案論證與比較 本論文設計選的單片機采用 STC89C52 型號做主控部分，而超聲波發(fā)射和接收電路硬件的電路有多種，本論文舉例常用的電路設計，最后根據(jù)任務書要求 合理選擇合適本論文設計的硬件電路方案。當然在一些場合也可根據(jù)需要設定報警的距離，本論文設計增加了通過按鈕設置距離報警值（在超聲波測距系統(tǒng)測量的范圍之內(nèi)可以通過按鍵設置）。某些應用的場合為了進一步提高測量精度，設計中將根據(jù)需要可利用軟件修改計算的方式增加角度補償?shù)脑O計公式： 2 2 2s l h??。信號返回的時刻為 X2，信號發(fā)出的時刻為 X1，信號返回時刻減去發(fā)出時刻可以得到一個時間間隔 t 的絕對值，假定時間間隔 t=，則有 L=( )/2≈[4]。常常使用的計算方式一般有兩種： 第一種：取輸出負跳變的回波信號的平均值（伏），該回波信號的電壓基本不變。根據(jù)壓電晶片的大小不一，比如因為壓電晶片的直徑和厚度不相同，因此每個超聲波的傳感器的性能也是不同的，在選擇合適設計電路時必須預先了解它的各種性能跟借鑒先前使用經(jīng)驗。它方向單一，頻率較高，受外界因素干擾小，波長較短，能夠成為射線傳播等特點 [2] 。所以當超聲波從液體或固體介質(zhì)入射到氣體介質(zhì)，或者逆向時，反射的系數(shù)是接近 1，也就是說超聲波幾乎全部被反射回來。為了測量各種狀態(tài)下的距離實際運用縱波來做測量信號，具有信號集中，直接反射等特性。直到單片機出現(xiàn)后，許多電子電類產(chǎn)品得到進一步的發(fā)展智能化使用，跟單片機組合的超聲波電路也慢慢出現(xiàn)。微型單片機構(gòu)成的系統(tǒng)動作快，它作為系統(tǒng)的大腦核心，不用改變它的電路，修改命令它的語言就可以增加不同的功能。比如，距離液面高度測量，以前都是使用采用差位分布電極，通電來檢測液面，但是檢測器長期放在液體介質(zhì)里面，容易收到破壞，無法保持良好性能，要進行非接觸性的測距，因此想到運用超聲波。 1 引言 ..........................................