超聲波測距儀畢業(yè)設(shè)計(jì)論文(存儲版)
【正文】 JPJS++。BREAK。S=SJ2。}致 謝首先，我要感謝我的指導(dǎo)老師郭泉江老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)中對我給予的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求，同時(shí)也感謝本校的一些老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)期間所給予我得幫助。最后我要深深地感謝我的家人，正是他們含辛茹苦地把我養(yǎng)育成人，在生活和學(xué)習(xí)上給予我無盡的愛、理解和支持，才使我時(shí)刻充滿信心和勇氣，克服成長路上的種種困難，順利的完成大學(xué)學(xué)習(xí)。MQS=SX1/。}VOID K2CL(){SJ2=SJ2+5。BREAK。 //延時(shí)去抖動 IF(K1!=1) // 判斷開關(guān)是否按下 { WHILE(!K1) { DELAY(30)。 TL1=0X57。 WHILE(I) { CSBOUT=!CSBOUT。 TL1=0X57。 //循環(huán)右移 1 位 }}VOID TIMETOBUFFER() //轉(zhuǎn)換段碼功能模塊{ XM0=S/100。 I++) //3 位數(shù)顯示 { P3=~DIGITamp。 } ELSE TIMETOBUFFER()。 IF(JPJS1) { CSBCJ()。 ōPTO=0XFF。 //定時(shí)器 1 中斷允許 TH0=0X00。VOID K2CL()。//0~9段碼UNSIGNED INT S,T,I, XX,J,SJ1,SJ2,SJ3,MQS,SX1。 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。主超聲波測距儀主程序利用外中斷 0 檢測返回超聲波信號，一旦接收到返回超聲波信號（即 INT0 引腳出現(xiàn)低電平） ，立即進(jìn)入中斷程序。當(dāng)它的兩極外加脈沖信號，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時(shí)，壓電晶片會發(fā)生共振，并帶動共振板振動產(chǎn)生超聲波，這時(shí)它就是一個(gè)超聲波發(fā)生器；反之，如果兩電極問未外加電壓，當(dāng)共振板接收到超聲波時(shí)，將壓迫壓電晶片作振動，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號，這時(shí)它就成為超聲波接收換能器。采用12MHz 高精度的晶振，以獲得較穩(wěn)定時(shí)鐘頻率，減小測量誤差。但是對設(shè)計(jì)有一個(gè)很好的理論基礎(chǔ)。部分源程序如下： receive1：push psw push acc clr ex1 ；關(guān)外部中斷 1 jnb , right ； 引腳為 0,轉(zhuǎn)至右測距電路中斷服務(wù)程序jnb , left ； 引腳為 0,轉(zhuǎn)至左測距電路中斷服務(wù)程序 return：SETB EX1；開外部中斷 1 pop acc pop psw reti right： ... ；右測距電路中斷服務(wù)程序入口 ajmp return left：... ；左測距電路中斷服務(wù)程序入口 ajmp return 第五章 系統(tǒng)的軟硬件的調(diào)試超聲波測距儀的制作和調(diào)試都比較簡單，其中超聲波發(fā)射和接收采用 Φ15的超聲波換能器 TCT4010F1（T 發(fā)射）和 TCT4010S1（R 接收） ，中心頻率為40kHz，安裝時(shí)應(yīng)保持兩換能器中心軸線平行并相距 4～8cm，其余元件無特殊要求。 測出距離后結(jié)果將以十進(jìn)制 BCD 碼方式送往 LED 顯示約 ，然后再發(fā)超聲波脈沖重復(fù)測量過程。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 INT0 或 INT1 端產(chǎn)生一個(gè)中斷請求信號，單片機(jī)響應(yīng)外部中斷請求，執(zhí)行外部中斷服務(wù)子程序，讀取時(shí)間差，計(jì)算距離。電路原理圖如圖 34 所示。超聲波換能器內(nèi)部有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)換能板。接收換能器對聲波脈沖的直接接收能力將決定最小的可測距離。該系列單片機(jī)引腳與封裝如圖 31 所示。由于超聲波在空氣中傳播時(shí)會有相當(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，故短距離測量時(shí)應(yīng)選擇頻率高的傳感器，而長距離的測量時(shí)應(yīng)用低頻率的傳感器。它們所產(chǎn)生的超聲波的頻率、功率、和聲波特性各不相同，因而用途也各不相同。設(shè)計(jì)一超聲波測距儀，要求：(1).設(shè)計(jì)出超聲波測距儀的硬件結(jié)構(gòu)電路。對本課題的研究與設(shè)計(jì)，還能進(jìn)一步提高自己的電路設(shè)計(jì)水平，深入對單片機(jī)的理解和應(yīng)用。第一章 緒論 課題設(shè)計(jì)目的及意義 設(shè)計(jì)的目的隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，超聲波將在測距儀中的應(yīng)用越來越廣。因此研究超聲波測距系統(tǒng)的原理有著很大的現(xiàn)實(shí)意義。(2).根據(jù)超聲波測距原理，設(shè)計(jì)超聲波測距器的硬件結(jié)構(gòu)電路。電氣方式包括壓電型、電動型等；機(jī)械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等。超聲波傳感器是一種采用壓電效應(yīng)的傳感器，常用的材料是壓電陶瓷。特別是該系列單片機(jī)片內(nèi)的 Flash 可編程、可擦除只讀存儲器(E~PROM)，使其在實(shí)際中有著十分廣泛的用途，在便攜式、省電及特殊信息保存的儀器和系統(tǒng)中更為有用。限制該系統(tǒng)的最大可測距離存在 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。壓電式超聲波換能器是利用壓電晶體的諧振來工作的。圖33 超聲波檢測接收電路 超聲波測距系統(tǒng)的硬件電路設(shè)計(jì)本系統(tǒng)的特點(diǎn)是利用單片機(jī)控制超聲波的發(fā)射和對超聲波自發(fā)射至接收往返時(shí)間的計(jì)時(shí)，單片機(jī)選用 AT89C51，經(jīng)濟(jì)易用，且片內(nèi)有 4K 的 ROM，便于編程。 在啟動發(fā)射電路的同時(shí)啟動單片機(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。由于采用的是 12 MHz 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)（即超聲波來回所用的時(shí)間）按式（2）計(jì)算，即可得被測物體與測距儀之間的距離，設(shè)計(jì)時(shí)取 20℃時(shí)的聲速為 344 m/s 則有： d=(ct)/2=172T0/10000cm (2) 其中，T0 為計(jì)數(shù)器 T0 的計(jì)算值。 前方測距電路的輸出端接單片機(jī) INT0 端口，中斷優(yōu)先級最高，左、右測距電路的輸出通過與門 IC3A 的輸出接單片機(jī) INT1 端口，同時(shí)單片機(jī) 和 接到 IC3A 的輸入端，中斷
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