【正文】 OVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,P2 RL A MOV P2,A LCALL DELAY MOV A,LED3 ANL A,0FH MOVC A,A+DPTR MOV P0,A MOV A,P2 RL A MOV P2,A LCALL DELAY MOV P2,0FFH RET DELAY: PUSH PSW SETB MOV R6,50 。500us 定時(shí) MOV TL0,06H SETB TR0 SETB TR1 SETB EA POP PSW 24 POP ACC RETI 。INT0 設(shè)為高優(yōu)先級(jí) SETB IT0 。 存放第三位要顯示十進(jìn)制數(shù) COUNT_L EQU 36H 。 通過(guò)幾個(gè)月來(lái)的細(xì)心工作，本人理論及實(shí)踐能力進(jìn)一步提高。更換成大功率探頭，測(cè)距范圍將擴(kuò)大。 中斷程序 中斷服務(wù)程序是響應(yīng)單片機(jī)的外部中斷。 18 6 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件結(jié)構(gòu) 在系統(tǒng)硬件構(gòu)架了超聲測(cè)距的基本功能之后，系統(tǒng)軟件所實(shí)現(xiàn)的功能主要是針對(duì) 系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)及數(shù)據(jù)的處理和應(yīng)用 。圖 3中的電阻 R是在硅板上形成的薄膜電阻，該電阻已用激光修正了其電阻值，因而在基準(zhǔn)溫度下可得到 1μ A／ K的I值。 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。根據(jù)特性分擋， AD590 的后綴以 I， J， K， L， M表示。把 AD590用于改進(jìn)一部分物理實(shí)驗(yàn)，如空氣比熱容比的測(cè)量、金屬比熱容的測(cè)量及液氮汽化熱的測(cè)量等，都取得了良好的效果。 在放大電路的負(fù)反饋回路中接入電容 C1構(gòu)成低通濾波器 。 圖 13 4 超聲波接收單元 接收預(yù)放大單元的作用是對(duì)有用的信號(hào)進(jìn)行放大，并抑制其它的噪聲和干擾，從而達(dá)到最大信噪比，以利檢測(cè)單元的正確檢測(cè) 。 當(dāng) Rp足夠大時(shí)， G1的輸入電流可忽略不計(jì) 。 （ 2） 通過(guò)電容的充電和放電， 使兩個(gè)暫穩(wěn)態(tài)相互交替，從而產(chǎn)生自激振蕩，無(wú)需外觸發(fā)。 在電路中，按鍵 S1 用來(lái)控制是否進(jìn)行測(cè)量，當(dāng)電路上電后，如果按下 S1，則進(jìn)入測(cè)量狀態(tài)，否則等待。 ALE/PROG(Pin30)：地址鎖存允許信號(hào) ， PSEN(Pin29)：外部存儲(chǔ)器讀選通信號(hào) ， EA/VPP(Pin31)：程序存儲(chǔ)器的內(nèi)外部選通，接低電平從外部程序存儲(chǔ)器讀指令，如果接高電平則從內(nèi)部程序存儲(chǔ)器讀指令。 方案 二 ：由組合邏輯電路組成 采用組合邏輯則所有電路均需用數(shù)字邏輯電路和部分分立元件，所以此方案系統(tǒng) 體積 龐大、所需元器件多、功能少、誤差大等缺點(diǎn)， 所以 該方案不宜采用。 超聲波測(cè)距的原理一般采用渡越時(shí)間法 TOF（ timeofflight）。 綜上所述 ， 由于本測(cè)距儀最大測(cè)量量程不大 ， 因而選擇測(cè)距儀工作頻率定為 44KHz。指向角θ愈小，空間分辨率愈高，則要求傳感器半徑 r 愈大。目前較為常用的是壓電式超聲波發(fā)生器。對(duì)于被測(cè)物處于黑暗、有灰塵、煙霧、電磁干擾、有毒等惡劣的環(huán)境下有一定的適應(yīng)能力。 關(guān)鍵詞： 超聲波；測(cè)距；測(cè)量誤差；溫度補(bǔ)償； AT89S51 1 1 緒論 雖 著電子技術(shù)的發(fā)展 ,出現(xiàn)了微波雷達(dá)測(cè)距、激光測(cè)距及超聲波測(cè)距。 但是考慮到 超聲波傳播速度受溫度的影響 較 大， 因此 系統(tǒng)中還采用了溫度 傳感器 AD590 來(lái)檢測(cè) 周?chē)?環(huán)境溫度，對(duì)超聲波的傳播速度進(jìn)行溫度補(bǔ)償，提高測(cè)量 的 精度。隨著自動(dòng)測(cè)量和微機(jī)技術(shù)的發(fā)展，超聲波測(cè)距的理論已經(jīng)成熟，超聲波測(cè)距的應(yīng)用也非常廣泛?？傮w上講，超聲波發(fā)生器可以分為兩大類(lèi)：一類(lèi)是用電氣方式產(chǎn)生超聲波，一類(lèi)是用機(jī)械方式產(chǎn)生超聲波。 1． 3超聲傳感器的特性 傳感器的指向角是聲束半功率點(diǎn)的 夾角，是 影 響測(cè)距的一個(gè)重要技術(shù)參數(shù)，它直 接影響測(cè)量的分辨率。 3 (1) 如果測(cè)距的能力要求很大，聲波傳播損失就相對(duì)增加，由于介質(zhì)對(duì)聲波 的吸收與聲波頻率的平方成正比 ， 為減小聲波的傳播損失 ， 就必須降低工作頻率。 1. 5 超聲波測(cè)量距離的 原理 超聲波是指頻率超過(guò) 20kHz的聲波，因其具有指向性強(qiáng)、在介質(zhì)中衰減小、傳播距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，經(jīng)常用于實(shí)現(xiàn)距離的測(cè)量。主控制器脈 沖調(diào)制信號(hào)進(jìn)行超聲波發(fā)送 ， 采用時(shí)間間隔法來(lái)檢測(cè)到障礙物的距離，通過(guò) 數(shù)碼管 直接對(duì)測(cè)試距離進(jìn)行顯示 ， 因溫度是影響超聲波傳播速度最重要的因素 ， 考慮到在精度方面的要求，采用了 集成測(cè)溫芯片 ， 對(duì)超聲波的傳播速度進(jìn)行溫度補(bǔ)償 ,提搞測(cè)量的精度。 主電源引腳（ 2 根） ， VCC(Pin40)：電源輸入，接＋ 5V 電源 ， GND(Pin20)：接地線 。其電路如圖 所示： 8 圖 單片機(jī)外圍電路 單片機(jī)外圍電路結(jié)構(gòu)及功能介紹 （ 1） 由 c1 和 c2 和 12MHZ 晶振組成起振電路。 顯示部分采用的是動(dòng)態(tài)掃描顯示， +5V的正電源通過(guò)排阻為 LED 提供驅(qū)動(dòng)電流，四個(gè)非門(mén)實(shí)現(xiàn)動(dòng)態(tài)掃描的各位選通。隨著時(shí)間的增加， vi1從其初值開(kāi)始減小，當(dāng) vi1減小到 VTH時(shí)，電路的狀態(tài)發(fā)生翻轉(zhuǎn)，變?yōu)椋? vo1=1，vo=0（第一暫態(tài)）。 驅(qū)動(dòng)電路的直流電源電壓可以改變，以適應(yīng)不同傳感器對(duì)電壓的要求 。 (3) 匹配濾波器與相關(guān)接收和相關(guān)器具有等效性。 14 圖 接收電路 發(fā)射的超聲波被調(diào)制成包含 .40KHz方波的具有一定時(shí)間間隔的矩形波脈沖號(hào) ,其發(fā)射 與 接收脈沖工作時(shí)序圖如圖 : 由單片機(jī) AT89S51的 H橋電路的使能端 EN，送出 40KHz的超聲波脈沖信號(hào)，其脈沖寬度及脈沖間隔均由軟件控制 .脈沖寬度約為 125到 200us，即在一個(gè)調(diào) 制脈沖內(nèi)包含 5到 8個(gè) 40KHz的方波 .脈沖發(fā)送間隔取決于要求測(cè)量的最大距離 . 若在有效測(cè)距范圍內(nèi)有被測(cè)物體，則在后一次超聲波束發(fā)出之前應(yīng)當(dāng)接收到前一次發(fā)射的反射波，否則認(rèn)為前方無(wú)被測(cè)物 體 . 因 此，按有效測(cè)距范圍可以估算出最短的脈沖間隔發(fā)送時(shí)間 . 圖 發(fā)射 與 接收脈沖工作時(shí)序圖 15 5 測(cè)溫芯 AD590 5． 1 AD590 簡(jiǎn)介 （ 1） 溫度傳感器的應(yīng)用范圍很廣，它不僅廣泛應(yīng)用于日常生活中，而且也大量應(yīng)用于自動(dòng)化和過(guò)程檢測(cè)控制系統(tǒng)。電壓輸出型的靈敏度一般為 10mV/K，溫度 0℃ 時(shí)輸出為 0，溫度 25℃ 時(shí)輸出。 AD590 可以承受 44V正向電壓和 20V反向電壓，因而器件反接也不會(huì)被損壞。 T3和 T4的發(fā)射結(jié)電壓 UBE3和 UBE4經(jīng)反極性串聯(lián)后加在電阻 R上，所以 R 上端電壓為Δ UBE。而運(yùn)放 A2的作用是把絕對(duì)溫標(biāo)轉(zhuǎn)換成攝氏溫 標(biāo)，給 A2 的同相輸入端輸入一個(gè)恒定的電壓（如1． 235V），然后將此電壓放大到 2． 73V。如圖 所示為系統(tǒng)的主程序流程。線性度，穩(wěn)定性和重復(fù)性都比較好。 4 系統(tǒng)動(dòng)態(tài)性能不夠高，被測(cè)表面移動(dòng)速度很小時(shí)，可以實(shí)現(xiàn)跟蹤測(cè)量；移動(dòng)速度過(guò)大，誤差變大。存放乘法的低位 LED1 EQU 33H 。 保存所測(cè)到的溫度值 D EQU 43H G EQU 44H FLAGE BIT 00H 。********************************************************* 。29500us 定時(shí) MOV TL0,0CAH SETB TR0 M1: POP PSW POP ACC RETI INT_T1: NOP RETI 。********************************************************** 。入口條件：被除數(shù)在 R R R R5 中，除數(shù)在 R R7 中。 衷心感謝我的導(dǎo)師王維斌，正是因?yàn)橥趵蠋煹南ば闹笇?dǎo)和諄諄教誨，我的課題才得以順利完成。 。他無(wú)私奉獻(xiàn)的高貴品質(zhì)和平易近人的長(zhǎng)者作風(fēng)，使我在學(xué)習(xí)科學(xué)知識(shí)的同時(shí)也學(xué)會(huì)了做人的道理。出口信息： OV=0 時(shí)，雙字節(jié)商在 R R3中， OV=1 時(shí)溢出。*********************************************************** DBMUL: LCALL B20MAIN LCALL DISPLAY。動(dòng)態(tài)掃描顯示程序 。*******