【正文】 signed char ListLength。 X++。)。39。 //顯示M } else { l_disbuff[0]=S%10000/1000+0x30。 //顯示點 DisplayOneChar(12, 1,l_disbuff[1])。 //啟動一次模塊 _nop_()。 _nop_()。 _nop_()。 Delay400Ms()。 //延時 DisplayListChar(0, 1, Cls)。 //開啟總中斷 while(1) { tmpch。i5。}void delay(unsigned int time){ while(time)。 _nop_()。 _nop_()。 //顯示M }}void zd0() interrupt 1 //T0中斷用來計數(shù)器溢出,超過測距范圍{ flag=1。.39。M39。)。 DisplayOneChar(10, 1,39。 //限制X不能大于15，Y不能大于1 while (DData[ListLength]=0x20){ //若到達(dá)字串尾則退出 if (X = 0xF){ //X坐標(biāo)應(yīng)小于0xF DisplayOneChar(X, Y, DData[ListLength])。 //算出指令碼 WriteCommandLCD(X, 0)。 //顯示光標(biāo)移動設(shè)置 WriteCommandLCD(0x0C,1)。 WriteCommandLCD(0x38,0)。 LCD_RS = 0。 //檢測忙 LCD_Data = WDLCD。 LCD_RW = 1。//定義溫度顯示緩沖區(qū)/***********短延時******************/ void Delay5Ms(void){ unsigned int TempCyc = 5552。//LCD上顯示的unsigned char code Cls[] = {dsitance: }。,39。,39。 //超聲波測距模塊引腳sbit TX = P2^0。 void DisplayListChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char code *DData)。畢業(yè)設(shè)計是對所學(xué)的知識運用能力進(jìn)行的一次全面性的考察，也是提高基本能力的一種訓(xùn)練，培養(yǎng)能將所學(xué)知識綜合運用的能力和能夠獨立地對問題進(jìn)行分析和解決的能力，為以后工作打下夯實的基礎(chǔ)。四年的求學(xué)生涯在師長、親友的大力支持下，走得辛苦卻也收獲滿囊，在論文即將付之際，思緒萬千，心情久久不能平靜。系統(tǒng)的運行環(huán)境利用Keil編程軟件來完成的，程序所用的語言是C語言，程序內(nèi)容包括40kHz方波信號的產(chǎn)生、讀取超聲波傳送回波的時間、計算距離、測量環(huán)境溫度、LCD顯示距離及溫度、蜂鳴器報警等模塊組成。（2）在一系列的超聲波接收增益調(diào)整電路和負(fù)反饋的自動增益控制部分，由于所接收的超聲波的傳播距離增加，信號振幅指數(shù)衰減，從而使利用調(diào)整電路的增益的測定倍率的距離增加從電路成倍增加，進(jìn)而使波形幅度的接收機(jī)不使用的距離測量的變化，并在使用電流的負(fù)反饋回路可以使接收波形更穩(wěn)定的大幅度變化而變化。（3）收到回波到被檢測出的滯后：測距系統(tǒng)的反應(yīng)靈敏度與測量準(zhǔn)確率，與系統(tǒng)的信號滯后有關(guān)，所謂信號滯后就是從超聲波接收器接收到反射回來的聲波到系統(tǒng)電路確認(rèn)并相應(yīng)處理給出輸出信號的時間延遲，這也是超聲波測距系統(tǒng)最重要的部分，與反射回來的聲波信號強(qiáng)度、電路設(shè)計原理以及電路的靈敏度有關(guān)。//返回溫度值 }溫度測量流程圖如圖54所示。tmpwritebyte(0xbe)。} 獲得溫度子程序本系統(tǒng)在編寫測溫程序時，利用單片機(jī)模塊化編程，在源文件中直接引入DS18B20頭文件include即可?！?……_nop_()。= 0xF。 X |= 0x80。M39。DisplayOneChar(10,1,l_disbuff)。)。 DisplayOneChar(12,1,39。 S=(time*c)/2000。 串行口通信電平轉(zhuǎn)換模塊由于USB接口具有即插即用和熱拔插的優(yōu)越性，使用USB接口可以方便的和其他設(shè)備通信，因此，本設(shè)計利用USB接口，通過轉(zhuǎn)串口線，將信息轉(zhuǎn)換到單片機(jī)STC89C52RC上，現(xiàn)選擇PL2303芯片上的連接STC89C52RC的（）引腳，連接STC89C52RC的（）引腳，其電路原理圖如圖49所示。圖45 測溫電路原理圖 顯示電路LCD顯示電路用的是LCD1602芯片，芯片介紹在第四章元件介紹里這里不再重復(fù)，環(huán)境溫度及測量的距離都是由LCD1602液晶顯示器顯示，由STC89C52RC的P0口輸出。超聲波接收器R40的作用是接收反射回來的超聲波信號，LM324的作用是構(gòu)成放大電路，增強(qiáng)返回的弱的超聲波信號。 PL2303產(chǎn)品特性，12MHz的晶體振蕩器；；；；（GPIO）引腳；。圖34 PR35封裝圖 LCD1602液晶顯示器在我們的日常生活學(xué)習(xí)中，液晶顯示屏的應(yīng)用相當(dāng)廣泛，在很多的家用電器、大街小巷里的廣告牌等都可以看到液晶顯示器的身影，液晶顯示主要通過字符、圖像及數(shù)字的形式顯示出來。 電氣參數(shù)表32 超聲波測距模塊電氣參數(shù)電氣參數(shù)HC—SR04超聲波模塊工作電壓5V工作電流15mA工作頻率40Hz最遠(yuǎn)射程4m最近射程4cm測量角度15度輸入觸發(fā)信號10181。P2口——第21~28腳，與P1口一個功能類似，它是8位的雙向I/O口，并且含有上拉電阻。特殊情況下，如果使用外部源，就與信號源相連，作為外部信號的輸入端使用。當(dāng)單片機(jī)進(jìn)入掉電保護(hù)時，運行內(nèi)存的數(shù)據(jù)被記錄下來，晶振停止運行，在系統(tǒng)被復(fù)位或下一次中斷之前，整個系統(tǒng)都被終止運行[18]。超聲波測距的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的設(shè)計要求，本系統(tǒng)我采用了STC89C52RC單片機(jī)作為整個系統(tǒng)的主控制器，它的作用是控制整個系統(tǒng)的運作，包括控制超聲波發(fā)射與接收、計算發(fā)射與接收之間的時間差、測量整個運行環(huán)境的溫度、通過測得的時間計算距離、蜂鳴器報警、LCD液晶顯示屏顯示溫度及距離等模塊。為解決溫度對聲波速度的影響，在這里，需要進(jìn)行溫度補(bǔ)償，補(bǔ)償公式為 ()其中，為環(huán)境溫度（攝氏溫度）。圖22 超聲波傳感器結(jié)構(gòu)圖 超聲波測距原理及設(shè)計思路 超聲波測距原理本系統(tǒng)的倒車?yán)走_(dá)，采用超聲波進(jìn)行測距，主要是利用聲波的反射的原理，縱觀整個系統(tǒng)，原理很簡單，可以把整個系統(tǒng)看成兩端，一端是超聲波的測距模塊，另一端就是能夠反射來超聲波的障礙物，具體的測距原理是：超聲波由超聲波測距模塊里的超聲波發(fā)射器發(fā)射出來，此時單片機(jī)的計時器開始計時，超聲波在空氣中傳播過程中遇到障礙物后被反射出來，反射出來的超聲波回波被超聲波接收器接收回來，此時系統(tǒng)停止計時，然后由公式算出距離。超聲波傳感器分為電磁式、壓電式、磁致伸縮式，這是根據(jù)它的工作原理分類的，其中壓電式的應(yīng)用最廣。 超聲波的基本性質(zhì)（1）方向性強(qiáng)，方向性強(qiáng)主要體現(xiàn)在超聲波在傳播到過程中若遇到障礙物就很容易反射回去，這種特性在超聲波倒車測距系統(tǒng)中起到了決定性的作用。第3章是超聲波測距系統(tǒng)的主要元件介紹。近期歐美發(fā)明了一款新的利用電磁感應(yīng)的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)，原理是在一線路上放置一個感應(yīng)圈來感應(yīng)車后物體，不過缺點是只能感應(yīng)到動態(tài)物品，只有車體前進(jìn)或者后退時，才能檢測到四周的障礙物，一旦車體靜止，就檢測不到任何周圍的障礙物[9]。第二代系統(tǒng)是使用蜂鳴器來提醒駕駛員，當(dāng)汽車周圍存在障礙物時，蜂鳴器就會發(fā)出警報，距離越小，警報聲音就會越急促，但是即使駕駛員知道了周圍有障礙物，卻不知道距離障礙物實際有多遠(yuǎn)。俗話說不以規(guī)矩，不能成方圓，分析整個社會的發(fā)展?fàn)顩r，可以看出，一個現(xiàn)代化的城市需要有自己的交通格局，來滿足現(xiàn)代化生活的需要、適應(yīng)城市快速發(fā)展成的現(xiàn)代交通運輸體系[2]。計算機(jī)信息工程學(xué)院畢業(yè)論文超聲波實現(xiàn)無接觸測距的倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)設(shè)計摘 要隨著整個國家生活水平的提高，購車族也日益增多，汽車早已成為人們生活的必需品，然而汽車給人們帶來方便快捷的同時，也出現(xiàn)了許許多多的交通事故，其中因倒車引起的剮蹭事件則數(shù)不勝數(shù)，給人們帶來了許多不必要的經(jīng)濟(jì)損失，盡管每輛車都有后視鏡，但是我們要知道后視盲區(qū)卻不可避免，針對這一問題，設(shè)計出一個響應(yīng)快、靈敏度高的倒車?yán)走_(dá)勢在必行。 temperature pensation目錄第1章 緒論 1 課題設(shè)計的實用價值和理論意義 1 設(shè)計的實用價值 1 設(shè)計的理論意義 1 課題設(shè)計的國內(nèi)外應(yīng)用現(xiàn)狀 2 設(shè)計的國內(nèi)應(yīng)用現(xiàn)狀 2 設(shè)計的國外應(yīng)用現(xiàn)狀 2 論文的設(shè)計內(nèi)容及章節(jié)安排 3 論文的研究內(nèi)容 3 論文的章節(jié)安排 3第2章 超聲波測距簡介 4 超聲波簡介 4 超聲波及應(yīng)用 4 超聲波的基本性質(zhì) 4 超聲波傳感器 4 超聲波傳感器的分類及原理 4 超聲波傳感器的結(jié)構(gòu) 5 超聲波測距原理及設(shè)計思路 6 超聲波測距原理 6 系統(tǒng)設(shè)計思路 7第3章 系統(tǒng)元件介紹 9 單片機(jī)STC89C52RC 9 超聲波測距模塊 11 產(chǎn)品特點 11 實物圖 11 電氣參數(shù) 11 超聲波時序圖 12 溫度傳感器DS18B20 12 LCD1602液晶顯示器 13 液晶顯示器的優(yōu)點 13 液晶顯示器的優(yōu)點 13 LCD1602基本參數(shù)及引腳功能 13第4章 系統(tǒng)硬件設(shè)計 16 17 超聲波發(fā)射電路 17 超聲波接收電路 18 電源電路 19 測溫電路 19 顯示電路 19 報警電路 20 復(fù)位電路 21 串行口通信電平轉(zhuǎn)換模塊 21第5章 軟件設(shè)計 22 主程序設(shè)計 22 子程序設(shè)計 23 距離計算子程序 23 顯示子程序 24 超聲波測距模塊啟動函數(shù) 25 報警子程序 26 獲得溫度子程序 26第6章 測量結(jié)果與誤差分析 28 測量結(jié)果 28 誤差分析 28 提高測量精度方法 29結(jié)論 30參考文獻(xiàn) 31致謝 33附錄 34附錄1 超聲波測距原理圖 34附錄2 實物圖 34附錄3 程序 34在校學(xué)習(xí)期間獲獎評價 45III第1章 緒論 課題設(shè)計的實用價值和理論意義 設(shè)計的實用價值縱觀任何一個現(xiàn)代城市的鳥瞰圖，交通、建筑、環(huán)境是一個城市的靈魂，它們代表了一個城市的發(fā)展，城市的交通，不僅是滿足一個城市里人員和貨物流動需要的產(chǎn)物，更是支持城市發(fā)展?jié)摿Φ幕A(chǔ)、促進(jìn)城市現(xiàn)代化發(fā)展的關(guān)鍵[1]。然而現(xiàn)在只有在小部分的大型車上還在使用，當(dāng)駕駛員掛上倒檔，汽車的倒車?yán)染蜁?，現(xiàn)在想想這并不是真正意義上的倒車?yán)走_(dá)，它只是起到讓周圍人能注意到駕駛員的倒車意圖，而對駕駛員了解周圍的障礙物沒起到一點的作用。 設(shè)計的國外應(yīng)用現(xiàn)狀國外對汽車倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的研究也如火如荼，最早的采用紅外線原理，與超聲波不同的是，紅外線極易受到干擾，特別是深色的粗糙的物體，遇到障礙物時，整個系統(tǒng)的報警常常會亂鳴，此外，紅外線的接收器與發(fā)射器，只要任何一個受到干擾，整個系統(tǒng)就會崩潰[8]。第2章簡單介紹了超聲波測距相關(guān)概念、工作原理及系統(tǒng)設(shè)計思路。與自然光、紅外光等在測量方面的作用相比較，超聲波介質(zhì)的穿透能力相當(dāng)大，不管是液體還是固體中，超聲波可以達(dá)到十幾甚至幾十米的穿透深度，無論是氣體、液體還是固體對超聲波都沒有太大限制，所以超聲波測量不僅安全、可靠、穩(wěn)定，還可以節(jié)約成本，給人們帶來更大的方便[11]。超聲波傳感器的優(yōu)點是結(jié)構(gòu)簡單、數(shù)據(jù)處理方便、價格便宜、實現(xiàn)簡單，因此廣泛應(yīng)用于電子測距行業(yè)[13]。另外，壓電芯片導(dǎo)電是靠貼在兩邊的鍍銀層實現(xiàn)。在大多數(shù)對聲波速度準(zhǔn)確率要求不高的情況下，我們設(shè)定聲速為340m/s，而在超聲波測距系統(tǒng)中，想要獲得更高的準(zhǔn)確率，就要求提供準(zhǔn)確的超聲波傳播速度。與別的系列不同的是，除了具有8位核心的CPU外，它還擁有一個功能強(qiáng)的位處理器。在單片機(jī)閑置狀態(tài)時，處理器不再運行，但是可以保持運存、計數(shù)、通信、中斷等部件運行。正常情況下與晶振的另一個引腳相連。P1口——第1~8腳，此端口是具8位準(zhǔn)雙向的I/O端口并且含有上拉電阻。 實物圖 圖32 超聲波測距模塊實物圖從圖中可以看出，該模塊包含的引腳分別是電源、觸發(fā)、響應(yīng)和接地。的特點簡單介紹如下[21]：(1)可通過數(shù)據(jù)線供電，～；(2)每個芯片唯一編碼，零待機(jī)功耗，無需外部元件(3)可調(diào)的9至12位分辨率，℃，℃，℃，℃；(4)用戶可定義報警設(shè)置,測溫范圍：55℃～125℃；(5)自我保護(hù)功能，可防止電源接反損壞傳感器；(6)封裝方式多樣，圖34展示了PR35封裝圖。通過利用USB塊傳輸模式，利用龐大的數(shù)據(jù)緩沖器和自動流量控制，PL2303能夠?qū)崿F(xiàn)更高的吞吐量比傳統(tǒng)的UART（通用異步收發(fā)器）端口,高達(dá)115200bps的波特率可用于更高的性能使用。圖42 超聲波發(fā)射電路原理圖 超聲波接收電路超聲波接收電路如下圖所示，它主要由一個超聲波接收器R兩個四路運算放大器LM324組成的兩級放大電路和一個鎖相環(huán)電路LM567構(gòu)成。將溫度傳感器DS18B20的數(shù)據(jù)線與連接到STC89C52RC單片機(jī)的口，就可以實現(xiàn)整個系統(tǒng)的溫度測量，原理圖如圖45所示。如圖48所示。 TL0=0。)。39。 l_disbuff=S%10+0x30。 DisplayOneChar(15,1,39。 //當(dāng)要顯示第二行時地址碼+0x40。 X amp。 _nop_()。//關(guān)閉蜂鳴延時delay(50000)。//延