【正文】 ............................................. 24 附錄 A 匯編程序清單 ....................................................... 25 圖 一 系統(tǒng)完整電氣原理圖 .................................................. 28 1 1 引言 測距在工業(yè)方面的應(yīng)用 在現(xiàn)代工業(yè)現(xiàn)場，測距技術(shù)的應(yīng)用可以說是無處不在。 現(xiàn)在典型的非接觸測距方法有雷達(dá)探測、激光探測、 CCD 探測和 超聲波測距等方法。這些方法同 早 期 的機(jī)械測量相比，運用比較簡單，但大都采用了如壓力值、電氣量等中間量來反映液位值，增加了測量誤差。應(yīng)用于工業(yè)現(xiàn)場的超聲波測距系統(tǒng)大多沒有復(fù)雜的傳動、運動部件， 安裝、維護(hù)時比較方便 ，尤其是在氣體或液體中測量時超聲波測距系統(tǒng)性能表現(xiàn)出較大的優(yōu)越性。采用硬件設(shè)計和軟件設(shè)計相結(jié)合的方式，選用單片機(jī)為 微 控制器，超聲波發(fā)射和接收器分別通過相應(yīng)電路與單片機(jī)相連， 這樣就可以 通過單片機(jī) 來控制超聲波的發(fā)射和接收 ，并利用單片機(jī)的內(nèi)部定時器 /計數(shù)器 計算超聲波的傳輸時間t。單片機(jī)通過 、和 口控制超聲波測距模塊的觸發(fā)和接收回波信號。 HC— SR04 超聲波測距模塊簡介 HC— SR04 超聲波測距模塊主要包括超聲波發(fā)射器、超生波接收器和相關(guān)的控制電路。選擇該型號單 片機(jī)的另一個重要因素是在導(dǎo)師的實驗室有許多現(xiàn)成的該型號單片機(jī)，這樣就節(jié)省了系統(tǒng)設(shè)計的額外成本。 XTAL2 則是內(nèi)部時鐘電路反相放大器的輸出端，和 外部晶振的另一端 相連 ，當(dāng)直接使用外部時鐘電源時，此引腳可懸空，此時 XTAL2 實際將 XTAL1 輸入的時鐘進(jìn)行輸出（ STC12C5A08S2 應(yīng)用技術(shù)手冊）。在本系統(tǒng)設(shè)計中，就是利用 、 、 分別連 接 74HC138 地址譯碼器的 A、 B、 C 端進(jìn)行地址的擴(kuò)展和選通。每個數(shù)碼管都有一個公共的外部選通端 COM，當(dāng)選擇共陰極連接時， 8 個發(fā)光二級管的陰極都連接到 COM 端。 溫度傳感器的類型及特點 人們對溫度傳感器的研究和應(yīng)用起步較早，現(xiàn)在技術(shù)已經(jīng)相當(dāng)成熟。 C[9]。在本設(shè)計系統(tǒng)中它的信號通信端跟單片機(jī)的 口相連，其接線圖如下圖 所示。 單 片 機(jī) 初 始 化超 聲 波 模 塊 復(fù) 位給 H C S R 0 4 送 2 0 u S 的 T T L檢 測 P 2 . 4 口 電 平 變 化 ， 為 高 電 平 時 啟 動 T 0P 2 . 4 口 由 高 變 低 時 關(guān) T 0計 算 距 離 S延 時數(shù) 碼 管 顯 示 結(jié) 果開 始 13 圖 主程序流程圖 子程序設(shè)計 溫度采集程序設(shè)計 單片機(jī)上電復(fù)位后，需對傳感器 DS18B20 執(zhí)行復(fù)位命令并開始采集溫度數(shù)值。跳過 ROM 命令 LCALL DS18B20_WriteByte 。讀暫存存儲器 LCALL DS18B20_WriteByte 。釋放數(shù)據(jù)線 MOV R7， 60 。準(zhǔn)備接收 MOV R7， 1 LCALL DelayXus MOV C， DQ 。準(zhǔn)備送出下一位數(shù)據(jù) MOV R7， 1 LCALL DelayXus DJNZ 0， WriteNext POP 0 RET END 16 速度查表程序 由超聲波測距的溫度補(bǔ)償公式 V=+，建立了一張溫度 —— V 的 修正值表格 TAB1。其程序流程圖 （如 圖 ） 。 圖 下載程序到單片機(jī)中 測試中選取了室溫 14 度時聲速為 340m/s 時 80cm— 200cm 之間的距離進(jìn)行了驗證。調(diào)試結(jié)果 （ 如圖 所示 ） 。從調(diào)試 過程和調(diào)試 結(jié) 來 果看， 雖然沒有出現(xiàn)預(yù)期的結(jié)果顯示，但是經(jīng)過了一番的排查，找到了問題的根源，鑒于調(diào)試時間的緊迫性，未能及時更換模塊解決問題 ，確實有些遺憾，但是通過一些列的設(shè)計，從硬件電路到軟件部分設(shè)計，再小到編程的細(xì)節(jié)問題，自己確實學(xué)到了很多。吳老師不僅給我輔導(dǎo)了系統(tǒng)設(shè)計原理和單片機(jī)的相關(guān)知識，還為我提供了很多硬件設(shè)備幫助我更好的了解系統(tǒng)的工作原理，對我的畢業(yè)設(shè)計有很大的幫 助。 最后，我還要感謝各位評委老師能在百忙之中查看我的系統(tǒng)設(shè)計說明書。給 口送至少 20uS 的高電平信號 啟動測距模塊 LOP1： JNB ， LOP1 SETB TR0 。*********距離計算子程序 (S=計算值 *17/1000cm)********* WORK: MOV A， R6 MOV B， R5 MUL AB 。acH+進(jìn)位和送入 46H 單元內(nèi) LCALL RIGHT RET 。取要顯示的數(shù)作查表偏移量 MOV DPTR， TAB 。選通第三個數(shù)碼管 MOV P0， A 。 9 。取要顯示的數(shù)作查表偏移量 MOV DPTR， TAB 。查表得字形碼 MOV P2， 01H 。*********顯示子程序 ********* DISPLAY: MOV P0， 00H MOV P2， 0FFH MOV R1， 40H 27 PLAY1: MOV A,R1 。(bc)L 存入 44H 單元內(nèi) MOV R3， B 。 口由高電平變?yōu)榈碗娖綍r停止計數(shù) START2： MOV A， TH0 MOV R7， A MOV A， TL0 MOV R6， A MOV R5， 11H LCALL WORK 。我相信您的嚴(yán)格是對我的負(fù)責(zé)，您的批評是對我的認(rèn)可，您的意見是我學(xué)習(xí)改進(jìn)的方向 24 參考文獻(xiàn) [1]馬瑩 ,鄭文斌 .基于單片機(jī)的超聲波液位檢測系統(tǒng)設(shè)計 [J].海峽科學(xué)， 20xx（ 10） [2]張敏 ,寇為剛 .基于超聲波的自動測距系統(tǒng)設(shè)計 [J].自動化技術(shù)與應(yīng)用， 20xx（ 04） [3]趙廣濤 ,程蔭杭 .基于超聲波傳感器的測距系統(tǒng)設(shè)計 [J].微計算機(jī)信息， 20xx（ 01） [4]莫德舉 ,劉艷艷 .超聲波液位測量方法的研究 [J].儀器儀表與分析監(jiān)測， 20xx（ 01） [5]卜英勇 .一種高精度超聲波測距方法的研究 [J].鄭州大學(xué)學(xué)報， 20xx（ 27） [6]樓然苗 ,李光飛 .單片機(jī)課程設(shè)計指導(dǎo) [M].北京： 北京航空航天大學(xué)出版社， [7]田志宏 ,曹建光 ,劉秀紅 .超聲波傳感器在電動輪椅車上的應(yīng)用研究 [J].傳感技術(shù)學(xué)報， 20xx（ 20） [8]彭翠云 ,趙廣耀 ,戎海龍 .汽車倒車系統(tǒng)中超聲波測距模塊的設(shè)計 [J].壓電與聲光， 20xx（ 30） [9]孫寶元 ,楊玉清 .傳感器及其應(yīng)用手冊 [M].北京： 機(jī)械工業(yè)出版社， [10]應(yīng)崇福主編 .超聲學(xué) [M].北京： 科學(xué)出版社， 1990 [11]Murugavel Raju. 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