【正文】 它可穿透幾十米的深度。所以選用一對超聲波換能器，使其效率最高。將壓迫兩片電晶片振動，從而將機械能轉(zhuǎn)換為電能，此時的探頭就成了超聲波接收器。 如圖 ，可以測出探頭距液面垂直高度 L， S為 探頭到地面的 距離，所以液位高度計算公式： H=S－ L。面向工控領域的單片處理器，目前廣泛應用的有 51 系列的 8 位單片機及面向大量數(shù)字信號處理領域的數(shù)字信號處理器 (DSP)。 內(nèi)部時鐘產(chǎn)生電路，但石英晶體振蕩器和電容需要外接，允許最高振蕩頻率為 12MHz； 1 個全雙工的通過編程工作在異步方式的串行接口，使數(shù)據(jù)可在微機之間一位一位地串行傳送； 該位置位后，只有一條 MOVX 和 MOVC 指令 ALE 才會被激活。需注意的是：如果加密位 LB1 被編程，復位時內(nèi)部會鎖存 EA 端狀態(tài)。 特殊功能寄存器 專用于控制、管理片內(nèi)算術邏輯部件、并行 I/O 口、串行 I/O口、定時器 /計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等功能模塊的工作。對端口寫 ?1?，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。 對于 8051 單片機，由于片內(nèi)帶有程序存儲器，只在芯片上外接時鐘電路和復位電路就組成了最小系統(tǒng)。要使其進入正常的狀態(tài)，唯一的辦法就是將單片機復位，以重新啟動。交流電經(jīng)過電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的直流電壓，如圖 所示 。 MCS51 內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的可控搞增益反向放大器。晶振發(fā)生振蕩必須附加外部時鐘電路，一般是一個放大反饋電路，只有一片晶振是不能實現(xiàn)震蕩的，于是就有了時鐘振蕩器。這種鍵盤使用非常的方便，但價格較高。 顯示電路 顯示器是計算機的主要輸出設備，它把運算結(jié)果，程序 清單等以字符的形式顯示出來。工作壓降為 2V 左右，使用時需加限流電阻。顯示代碼如表 所示。上位電阻 R2 R21一方面可以提高反向器 74LS04 輸出高電平的驅(qū)動能力，另一方面可以增加超聲波換能器的阻尼效果，縮短其自由振蕩時間?？紤]到紅外遙控常用的頻率 38kHz 與測液位的超聲波頻率40kHz 較為接近，可以利用它制作超聲波液位檢測接收電路。 ? 集電極開路輸出，能夠直接驅(qū)動 TTL或 CMOS 電路 ? 8 腳單列直插式塑料封裝 (2)CX20216A 引腳排列圖及功能 引腳排列及功能如圖 所示和表 所列。單片機系統(tǒng)及顯示電路如圖 所示。 超聲波碰到障礙物后返回 AT89S5 不斷掃描 INT0 引腳，當 INT0 腳接收的信號由高電平變?yōu)榈碗娖綍r，表明信號已返回，程序進入中斷，關閉定時器，數(shù)據(jù)經(jīng)處理后可得出被測距離， 測出距離后，結(jié)果將顯示在以十進制 BCD 碼方式送往 LED 顯示， 并輸出顯示。 如果 當計時器溢出時還未檢測到超聲波返回信號，則定時器 T0溢出中斷將外部中斷 0關閉，并將測距成功標志字賦值 2，以表示測距不成功。 void time0(void) interrupt 1 { TH0=0x0fc。 main() { TH0=0x0fc。 if(st==0) { dd=0。 bai=i。 本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 31 頁 共 36 頁 delay(1)。 P0=d[mg]。所以我設計了一個計時器，用二個開關代替超聲波的接收和發(fā)射。單片機用 端口輸出超聲波換能器所需的 40kHz 的方波信號，利用外中斷 0口監(jiān)測超聲波接收電路輸出的返回信號。超聲波發(fā)射換能器與接收換能器在結(jié)構(gòu)上稍有不同，使用時應分清器件上的標志。進入中斷后就立即關閉計時器 T0停止計時，并將測距成功標志字賦值 1。外圍元件不是很多，所以調(diào)試應該不會太難。 本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 35 頁 共 36 頁 參考文獻 [1] 陳曉娟，周新志 . 一種超聲波測距儀的設計與實現(xiàn) [J].中國測試技術， 2021，34(6)， 120122. [2] 高飛燕 . 基于單片機的超聲波測距系統(tǒng)的設計 [J].信息技術， 2021， 29(7)，128129. [3] 張春光 . 基于單片機的超聲波測距系統(tǒng)的設計 [J].機床與液壓， 2021，36(B07)， 208211. [4] 張紅蓮 . 基于單片機的超聲波測距系統(tǒng)的設計 [J].可編程控制器與工廠自動化 (PLC FA)， 2021(9)， 8991. [5] 牛余朋 . 基于單片機的高精度超聲波測距電路 [J].電子世界， 2021(5)，2729. [6] 王瑞 . 基于單片機的超聲波測距儀的研制 [J].地質(zhì)裝備， 2021， 7(6)， 2830. [7] 吳斌方，劉民，熊海 . 超聲波測距傳感器的研制 [J].湖北工學院學報， 2021，19(6)， 2628. [8] 趙國普 . 超聲波測距傳感器及其在自動調(diào)平系統(tǒng)中的 應用 [J].筑路機械與施工機械化， 2021， 19(6)， 2022. [9] 熊印國 . 基于 AT89C51單片機 LED彩燈控制器設計 [J].科技信息， 2021(36)，9797， 110. [10] 朱士虎，何培忠，王立巍 . 基于 AT89S52 超聲波測距儀設計 [J].儀表技術，2021(6)， 2224. [11] 鄭燕 . 汽車超聲波測距傳感器的新應用 [J].寧波高等?？茖W校學報， 2021， 15(2)， 2628. [12] 管連俊，李威 . 智能超聲波測距傳感器在測井儀中的應用 [J].煤礦機電，2021(3)， 4548. [13] 華克強，高淑玲 . 小功率超聲波測距傳感器 [J].儀表技術與傳感器，1991(2)， 2627， 39. [14] 沙愛軍 . 基于單片機的超聲波測距系統(tǒng)的研究與設計 [].電子科技， 2021，22(11)， 5761. [15] 張珩，劉亞杰 . 基于單片機的超聲波測距倒車防撞報警系統(tǒng) [J].廣西輕工業(yè)， 2021， 25(9)， 6162. [16] 黃波 . 基于單片機的超聲波測距硬件設計 [N].科技創(chuàng)新導報， 2021(31)，2929， 31. [17] 胡福云 . 基于單片機的超聲波 測距儀 [J].科學咨詢， 2323. [18] 張丹，賀西平 . 基于單片機的超聲波測距系統(tǒng)的設計 [J].紡織高?；A科學學報， 2021， 21(1)， 117120. [19] 鄒曉娥，李良仁 . 基于單片機的超聲波測距系統(tǒng)設計 [J].九江職業(yè)技術學院學報， 2021(3)， 2526. [20] 宋立中 . 基于單片機的超聲波測距儀 LED 顯示電路的設計 [J]. 儀表技術， 本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 36 頁 共 36 頁 2021(4)， 6869. [21] 牛余朋，成曙 . 基于單片機的超聲波測距系統(tǒng) [J].兵工自動化， 2021，24(4)， 7779. [22] 阮成功，藍兆輝，陳碩 . 基于單片機的超聲波測距系統(tǒng) [J].應用科技， 2021，31(7)， 2224. [23] 劉鳳然 . 基于單片機的超聲波測距系統(tǒng) [J].傳感器世界， 2021， 7(5)，2932. [24] 趙亮，王余 . 基于 AT89S51 單片機超聲波測距儀器設計 [J].內(nèi)江科技，2021， 30(2)， 9697. [25] 孫艷玲 . 簡易高精度超聲波測距儀的設計 [J].機械管理開發(fā)， 2021,23(6)，102103. [26] 周洪全，楊曉東 . 基于 AT89S52 單片機的超聲波測距儀 [J].內(nèi)蒙古石油化工， 2021(15)， 3334. 。電路中除集成電路外，對各電子元件也無特別要求。 前方測距電路的輸出端接單片機 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 INT1 端口，同時單片機 和 接到 IC3A 的輸入端，中斷源的識別由程序查詢來處理，中斷優(yōu)先級為先右后左?？紤]到紅外遙控常用的載波頻率 38 kHz與測 距的超聲波頻率 40 kHz較為接近，可以利用它制作超聲波檢測接收 本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 33 頁 共 36 頁 電路。 超聲波 發(fā)射電路主要由 反相器 74LS04 和超聲波發(fā)射換能器 T 構(gòu)成，單片機 端口輸出的 40kHz 的方波信號一路經(jīng)一級反向器后送到超聲波換能器的一個電極，另一路經(jīng)兩級反向器后送到超聲波換能器的另一個電極，用這種形式將方波信號加到超聲波換能器的兩端，可以提高超聲波的發(fā)射強度。 本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 32 頁 共 36 頁 結(jié) 論 超聲波測距的原理是利用超聲波的發(fā)射和接受，根據(jù)超聲波傳播的時間來計算出傳播距離。 } void delay (int x) { uchar j。 P0=d[mb]。 mq=qi/1000。//開始計時 } if(sp==0) { TR0=0。 //記數(shù) TMOD=0x01。 //重裝 TF0=0。 sbit sp=P1^2。超聲波發(fā)生子程序比較簡單，但要求程序運行時間準確，所以我們采用匯編語言編程。 圖 系統(tǒng)整體電路圖 本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 27 頁 共 36 頁 5 系統(tǒng)軟件的設計 主程序流程圖 主流程圖如圖 。 本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 24 頁 共 36 頁 （ 4）直流特性測試與電路。 (1)CX20216A 技術特點 本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 23 頁 共 36 頁 ? 低電壓供電，典型值為 5V。 圖 超聲波接收電路 采用紅外線檢波 接收專用芯片 CX20216A制作超聲波檢測接收電路，該芯片常用于電視機紅外遙控接收器。 顯示電路 采用 LED 數(shù)碼管顯示 ， 數(shù)碼管具有 ： 低能耗、低損耗、低壓，對外界環(huán)境要求低，易維護的優(yōu)點，雖只能顯示非常有限的符號和數(shù)碼字，但可完全滿足本設計 。這樣，若干個二極管導通，就構(gòu)成了一個字符。下面介紹 LED 顯示器的結(jié)構(gòu)和工作原理。非編碼鍵盤幾乎不需要附加硬件邏輯，在單片機應用系統(tǒng)中被普 遍使用。好多鐘振一般還要做一些溫度補償電路在里面，讓振蕩頻率能更準確。在片外跨接一晶振和二個匹配的電容 C1， C2，就構(gòu)成了一個自激振蕩器。變壓器副邊與原邊的功率比為 P2/P1=η，η是變壓器的效率。 復位后，程序計數(shù)器（ PC）及各特殊功能寄存器（ SFR）的值如表 所示。 本科畢業(yè)設計說明書 (論文 ) 第 15 頁 共 36 頁 圖 單片機最小系統(tǒng) 復位操作 復位是使單片機或系統(tǒng)中的其他部件處于某種確定的初始狀態(tài) [7]。 它們的核心是 16 位加法計數(shù)器又特殊功能寄存器 TH0、 TL0 及 TH TL1 表示。在 AT89S51， 假如EA 接至 Vcc(電源 +)，程序首先執(zhí)行地址從 0000HOFFFH （ 4KB）內(nèi)部程序存儲器，而執(zhí)行地址為 1000HFFFFH