【正文】 設(shè)計（第三版） [M]. 北京航空航天大學(xué)出版社 ,20xx. [10]臧春華，鄭步生，劉方，崔曉平 .現(xiàn)代電子技術(shù)（數(shù)字部分） [M].北京航空航天大學(xué) 出版社 ,20xx,2. [11]恒清，張靖 .加強單片機系統(tǒng)抗干擾能力的方法 [J].通化師范學(xué)院學(xué)報 ,20xx,10. [12]晗曉，袁慧梅 .單片機系統(tǒng)的印制板設(shè)計與抗干擾技術(shù) [J].電子工藝技術(shù) ,20xx,6. [13]華兵 .MCS51 單片機原理應(yīng)用 [M].武漢華中科技大學(xué)出版社 ,20xx,5. [14]田華等 .可編程單總線數(shù)字式溫度傳感器 DS18B2 的原理與應(yīng)用 [J].電子質(zhì)量， 20xx,7. [15]楊姣秀 .基于單片機的超聲波測距儀的設(shè)計 [M].湖南工業(yè)大學(xué)出版社 ,20xx. [16]Lee B R eview of the present status of optical fiber sensors [J].Opt Fiber Techn 20xx,9(2):5759. [17]rtori S， ZHANG G X. Geometric Error Measurement and Compensation of Machines[J].Annals of the CIRP,1995:599609. [18]XuL, es and present status of optical current sensor[J].Optoelec Techn amp。我將銘記導(dǎo)師對我的教誨，爭取做最好的自己。 我為 導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)治學(xué)的態(tài)度、豐富的知識和無私奉獻的精神 所 折服。在設(shè)計的過程中，不但有了知識的增長，更是改進了自身 的一些缺點不足，鍛煉了 自己 的實際動手能力。 本章小結(jié) 本章節(jié)就怎樣實現(xiàn)該設(shè)計并得出結(jié)果進行了軟件設(shè)計方面的分析闡述并簡要地將相關(guān) C 程序加以直觀羅列。 //算出來是 CM。 //關(guān)閉計數(shù) delayms(20)。也就是不能產(chǎn)生外部中斷更會因此而不能關(guān)閉定時器。對該計數(shù)數(shù)據(jù)處理后再通過計算得取距離值，同時將得出的距離數(shù)值轉(zhuǎn)換為十進制。 tmpchange()。所以系統(tǒng)最小測量約為 2cm。 （ 2）溫度每隔 900ms 就會進行一次采樣。該模塊和溫度傳感接口模塊用法相似。將 DS18B20 的數(shù)據(jù)線與單片機的 口相連，這樣溫度傳感器就能將檢測到的環(huán)境溫度發(fā)送到單片機達到溫度測量的目的。 圖 蜂鳴器報警電路 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 21 DS18B20 部分 DS18820 內(nèi)部結(jié)構(gòu)主要由四部分構(gòu)成。 第 6 腳 :E 端為使能端。 第 2 腳 :VDD 接 5V 正電源。為了滿足系統(tǒng)設(shè)計需要，通過放大電路將輸入信號放大 200 倍。該放大電路能夠?qū)ξ覀兯枰男盘栠M行放大，對噪聲干擾信號抑制。實際上這種測量方法存在發(fā)射和反射夾角，設(shè)這個夾角的大小為 2θ。 測距誤差主要來自以下四個方面： （ 1）超聲波波束與探測目標(biāo)的入射角影響。因此添加一個單電源乙類互補對稱功率放大電路，如圖 所示。 （ 2）發(fā)射波盡量具備同一頻率的 振動。本系統(tǒng)設(shè)計使用軟件（如用單片機軟件編程）的方法輸出該方波脈沖信號。 （ 4） 128 B RAM 數(shù)據(jù)存儲器。 （ 4） P3（ 10～ 17 腳）口：是一個準(zhǔn)雙向 8 位 I/O 口。 （ 2） P1 口（ 1～ 8 腳）： 是一個準(zhǔn)雙向 8 位 I/O 口，每個口可獨立控制。 （ 9）較高的性價比 。 STC89C51 單片機還具有以下特點： （ 1） ISP 與 IAP 編程方式 。 （ 6） 1— 表示該芯片內(nèi)部程序存儲空間的大小為 4KB 。 ⑤ 武器裝備。目前單片機應(yīng)用領(lǐng)域很廣泛： ① 工業(yè)自動化。 系 統(tǒng) 硬 件 設(shè) 計單 片 機D S 1 8 B 2 0 溫 度 補償 電 路發(fā) 射 電 路接 收 電 路報 警 電 路L C D 顯 示 電 路 圖 系統(tǒng)硬件設(shè)計結(jié)構(gòu)框圖 社會在發(fā)展，科技在提高，超聲波測距 技術(shù) 也隨之更進一步。最重要的是超聲波測距的原理方法，這是根本，因此本章對此進行了相關(guān)介紹，并為對測量時產(chǎn)生的誤差進行減免措施。顯而易見，發(fā)射探頭所發(fā)出的超聲波必然會先傳播到接收探頭。一般來說， c 隨著溫度每升高 1℃ ，就增加 。 （ 3） 渡越時間法： 首先通過檢測計數(shù)從超聲波傳感器的發(fā)射端發(fā)出聲波的時刻記為 t1，超聲波返回到傳感器接收端的時刻 t2，兩者的時間差 t=t2t1，這個時間差就是渡越時間。設(shè)起始時刻為 1t ，則發(fā)射波的強度為 ）（ 0111 UXts inAI ?? （實際測量時的發(fā)射波是方波，為了 方 便 計 算 說 明 所 以 在 此 用 正 弦 波 舉 例 ) 。s 以上的高電平 ,然后在接濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 7 收端等候高電平輸出。 表 超聲波模塊 HCSR04 的電氣參數(shù) 電氣參數(shù) 超聲波模塊 HCSR04 工作電壓 DC5V 工作電流 15mA 工作頻率 40KHz 最遠射程 4m 最近射程 2cm 測量角度 15 度 輸入觸發(fā)信號 10uS 的 TTL 脈沖 輸出回響信號 輸出 TTL 電平信號，與射程成比例 規(guī)格尺寸 45*20*15mm 基本工作原理： 采用 I/O 口 TRIG 觸發(fā)測距。 （ 7）超聲波不但是一種波動形式，可作為媒介如 B 超等進行醫(yī)療診斷；同時也是一種能量形式，可對患者進行治療。如今超聲波被應(yīng)用到諸如工業(yè)、醫(yī)療、軍事等各種行業(yè)當(dāng)中。由下圖 可看出， T0 時刻由超聲波模塊的發(fā)射端發(fā)射一束方波，并于此時定時器開始工作計時。 (5)溫度測量電路。就目前來說，國內(nèi)雖然對超聲波回波信號的處理有了較為成熟的研究發(fā)展，由于它對超聲波測距的探測定位具有關(guān)鍵性作用，因此國內(nèi)學(xué)者仍然將它作為重要研究方向之一。 人們一直很重視如何降低輸入信號的信噪比。對環(huán)境適應(yīng)能力強，無論在什么樣的環(huán)境中，都能夠進行精確測量并標(biāo)定準(zhǔn)確度。伴隨著社會經(jīng)濟的蓬勃發(fā)展，電子測量技術(shù)也逐漸被應(yīng)用到各個領(lǐng)域，而超聲波測距技術(shù)因擁有測量精確度高、成本消耗低、性能穩(wěn)定度高等優(yōu)點則成為其中的佼佼者。而超聲波具有 簡單快捷，精確度高和耐用都特點是另一大原因。對本文的研究做出重要貢獻的個人和集體 均已在文中以明確方式標(biāo)明。 本人愿意按照學(xué)校要求提交學(xué)位論文的印刷本和電子版，同意學(xué)校保存學(xué)位論文的印刷本和電子版，或采用影印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存設(shè)計（論文）；同意學(xué)校在不以營利為目的的前提下，建立目錄檢索與閱覽服務(wù)系統(tǒng) ，公布設(shè)計（論文）的部分或全部內(nèi)容，允許他人依法合理使用。通過誤差分析進行了溫度補償，并且做到了可調(diào)節(jié)測量量程，實現(xiàn)報警等功能。科技在不斷發(fā)展，人們的需求也在不斷提高，因此，超聲波逐 漸被人們應(yīng)用到生活和個行業(yè)（如醫(yī)療、工業(yè)、航天等）當(dāng)中。因此，超聲波測距在空氣和特殊環(huán)境中擁有較廣泛的應(yīng)用。自 20 世紀(jì) 90 年代開始，經(jīng)過十多年的發(fā)展，混沌理論作為一種新的檢測方法出現(xiàn)，并在在微弱信號檢測中具有巨大的潛力。系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)如圖 所示。發(fā)射電路發(fā)射超聲波經(jīng)反彈后被接收電路接收。兩次測得的時間差，就是我們所需要的超聲波在媒介中的傳播時間 t，通過進一步計算便可以得出距 離。 （ 3）超聲波載體性很強，可作為載體進行治療操作。 超 聲波傳感器結(jié)構(gòu)如下圖 和圖 。并且還能夠自動檢測是否有信號返回。變?yōu)榈碗娖降囊凰查g我們所讀取定時器的值，就是這次測量距離的時間。D 2/Ut Pf? 。該方法簡單而直接，極易實現(xiàn)。若要求高精度，則可通過溫度補償或者軟件改進提高精度。因此要等發(fā)送脈沖一段時間后才能讓單片機接收中斷信號。 （ 3）超聲波檢測接收電路。無論其大小、形狀、靈敏度有什么不同。如數(shù)字示波器、數(shù)字信號源、數(shù)字萬用表、感應(yīng)電流表等。 （ 2） 8— 表示該芯片為 8051 內(nèi)核芯片。 （ 2） STC89C51 系列單片機是新一代的 8051 單片機。 （ 4）內(nèi)部擴展 RAM。 51 單片機的 P0 口并不能正常地輸出高電平或者低電平。之所以稱他為“準(zhǔn)”雙向 I/O 口，有兩個原因。一是作為普通 I/O 口使用。 （ 6） 32 條可 編程的 I/O 線（ 4 組 8 位并行 I/O 端口）。所以該脈沖信號分成兩路，用來增大傳輸功率，以滿足設(shè)計要求。從而達到可以測量較遠距離的要求。當(dāng)超聲波接收器接收到反射波后定時器就會馬上停止計時。然而實際測量時，卻不一定是第一個回波過零點觸發(fā)。 超聲波接收電路設(shè)計 接收換能器晶片在接收到超聲波垂直作用后，會產(chǎn)生諧振。為滿足設(shè)計要求，前置放大器的輸入阻抗要足夠大。 濱州學(xué)院本科畢業(yè)設(shè)計（論文） 19 表 1602 參數(shù) 顯示容量 16X2 個字符 芯片工作電壓 ～ 芯片工作電流 （ ） 模塊最佳工作電壓 字符尺寸 （ WXH） mm 液晶顯示屏具有小體積、低消耗、使用方便和顯示內(nèi)容豐富等優(yōu)點。對比度過高會產(chǎn)生“鬼影”，可通過一個 1OK 的電位器調(diào)整對比度。 第 1516 腳 :空腳 為了布線方便，單片機端的 D0～ D7 與 LCD1602 的 D7～ D0 連接，正好反著接。 （ 3）非揮發(fā)溫度報警觸發(fā)器 TH 和 TL。全面詳細的對該系統(tǒng)硬件的各個部分（主要是發(fā)射、接收、檢測以及顯示這四部分）電路的電路原理進行分析闡述。 （ 4）本次設(shè)計使用 C 語言編寫程序， C 語言相比匯編有許多的優(yōu)勢；編譯器使用 Keil Version 4 進行程序編譯， Keil功能強大使用方便。每隔 60ms 超聲波就會發(fā)送一次。 //屏幕初始化 Init1602()。由系統(tǒng)主程序進行發(fā)射 4OKHz 的脈沖信號。由于 51 單片機中的定時器是 16 位的，因而會存在一個最大計時時間，通過計算可是是 65536us。 實現(xiàn)溫度讀取功能 //溫度初始化 StartModule()。 //度溫度 實現(xiàn)溫度轉(zhuǎn)換聲速 //計算不同溫度下的速度 void JS_(uchar WD) { //大于 2030 else if(WD=30amp。 TH0=0。當(dāng)然，通過增強擴展之后已能滿足工業(yè)使用要求。 Information,20xx,17(1