【正文】 工作電壓超過了這個極限值之后，會對傳感器的內(nèi)部電路造成不可恢復的損害，這樣就并不能有效的發(fā)射出準確的脈沖信號。發(fā)射電路主要由反向器74LS04(74HC04)和超聲波發(fā)射換能器T（發(fā)射端）構(gòu)成，單片機RB1端口輸出的40 kHz方渡信號一路經(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)兩級反向器后進到超聲波換能器的另一個電極。只要將這兩個引腳外接石英晶體和陶瓷電容，就可與CPU內(nèi)部組成完整的振蕩電路。超聲波傳感器在非接觸性測量方面的應用非常廣泛，如檢測液體水位（特別是具有腐蝕性的液體，如硫酸、硝酸液體），汽車倒車防撞系統(tǒng)，金屬/非金屬探傷等，都可以用到超聲波距離傳感器。超聲波的優(yōu)勢在于： 超聲波在傳播時，方向性強，能量易于集中。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。但在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時，這兩次有效的/PSEN信號將不出現(xiàn)。因此它可用作對外部輸出的脈沖或用于定時目的。當P3口寫入“1”后，它們被內(nèi)部上拉為高電平，并用作輸入。GND：接地。系統(tǒng)總體框圖如下：圖21 系統(tǒng)框圖 AT89C51單片機介紹AT89C51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器（FPEROM—Flash Programmable and Erasable Read Only Memory）的低電壓，高性能CMOS 8位微處理器，俗稱單片機。硬件部分包括超聲波傳感器、左、右輪伺服電機、1602液晶顯示器，軟件部分包括測距程序、導航程序、顯示程序。超聲波作為智能車避障的一種重要手段，以其避障實現(xiàn)方便，計算簡單，易于做到實時控制，測量精度也能達到實用的要求，在未來汽車智能化進程中必將得到廣泛應用。【預期的效果及指標】利用超聲波傳感器作為輪式機器人的雙眼，C51單片機作為輪式機器人的大腦，按要求設(shè)計硬件電路和編寫程序，使輪式機器人能夠隨時監(jiān)控前方障礙物的距離。（1）能夠應用超聲波準確前方物體的距離（2）能夠應用超聲波測距引導輪式教育機器人航行 設(shè)計要求：提出選題的初步設(shè)想和研究目的收集、整理與畢業(yè)設(shè)計有關(guān)領(lǐng)域的信息資料完成本畢業(yè)設(shè)計電路原理圖設(shè)計完成軟件和硬件系統(tǒng)的調(diào)試，功能指標達到技術(shù)要求根據(jù)本畢業(yè)設(shè)計的設(shè)計、編程、工作過程，形成符合學校規(guī)定的畢業(yè)設(shè)計書面文檔。（1）能夠應用超聲波準確前方物體的距離（2）能夠應用超聲波測距引導輪式機器人航行【前言】超聲波測距是指利用超聲波的反射特效進行距離測量。超聲波做為智能車避障的一種重要手段，實現(xiàn)簡單，計算方便，易于做到實時監(jiān)控，測量精度也能達到實用的要求。因此研究超聲波測距系統(tǒng)的原理有著很大的現(xiàn)實意義。2．距離顯示：通過1602液晶顯示對超聲波測量結(jié)果進行顯示。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標準的MCS51指令集和輸出管腳相兼容。P0能夠用于外部程序數(shù)據(jù)存儲器，它可以被定義為數(shù)據(jù)/地址的第八位。這是由于內(nèi)部上拉的緣故。RST：復位輸入。此時， ALE只有在執(zhí)行MOVX，MOVC指令是ALE才起作用。在FLASH編程期間，此引腳也用于施加12V編程電源（VPP）?？茖W家們將每秒鐘振動的次數(shù)稱為聲音的頻率。（治療） 超聲波是一種波動形式，它可以作為探測與負載信息的載體或媒介（如B超等用作診斷）。通過測量回波脈沖的寬度（即時間），就能計算出目標的距離，在主機微控制器發(fā)送的觸發(fā)脈沖的控制下，位差超聲波傳感器發(fā)出一道短40 kHz的（超聲波）爆裂聲，此爆裂聲在空氣中以約1130英尺每秒的速度傳播，當碰到物體時便反射回到傳感器，此時傳感器會產(chǎn)生一個輸出脈沖，向主機微控制器表示回波被探測，這個脈沖寬度就是對應于爆裂回聲返回到傳感器所需時間。一般的復位電路可分為上電自動復位和按鍵復位，我們在此選用的是按鍵復位。模塊，一方面可以提高反向器74LS04(74HC04)輸出高電平的驅(qū)動能力，另一方面可以增加超聲換能器的阻尼效果，縮短其自由振蕩的時間。實驗證明用CX20106A接收超聲波(無信號時輸出高電平)，具有很高的靈敏度和較強的抗干擾能力。圖34 超聲波檢測接收電路圖 1602液晶顯示電路單片機將計算處理的結(jié)果采用1602液晶進行顯示，顯示電路的電路原理圖如圖35所示圖 35 1602液晶顯示電路第四章 系統(tǒng)軟件的設(shè)計 根據(jù)超聲波傳感器的時序原理圖，應用c51單片機定時/計數(shù)器實現(xiàn)對前方物體距離的測量并在LCD模塊上顯示。 //串口初始化 Time0_Init()。s(5)。 TR0 = 0。amp。 //在LCD上顯示距離的顯示個位數(shù) Display_List_Char(0, 2, cm)。} void delay_nms(uint n) //延時n ms{ n=n+1。s的高電平，然后拉低信號引腳750181。void Left_Turn(void)。 //計數(shù)器高位賦初值0 P1_3 = 0 。 while(!P1_3) 。 if(x=20) //如果距離小于20cm時 { Backward()。} void delay_nms(uint n) //延時n ms{ n=n+1。 //設(shè)置P1_0輸出高電平 delay_n181。 //延時20ms}void Left_Turn(void) //聲明一個向左子函數(shù){ uint i。 //設(shè)置P1_1輸出高電平 delay_n181。 //設(shè)置P1_0輸出高電平 delay_n181。 //延時20ms }} 導航程序設(shè)計思路下面簡要分析以上程序的基本設(shè)計思路，用流程圖表示如下：開始LCM及串口初始化延時75μS產(chǎn)生5μS觸發(fā)脈沖控制引腳置高定時器計數(shù)開始N引腳電下降沿？Y定時器停止計數(shù)將計數(shù)值轉(zhuǎn)換為距離距離20cm?N調(diào)用前進函數(shù)調(diào)用左拐函數(shù)Y調(diào)用后退函數(shù)圖42 導航程序流程圖第五章 系統(tǒng)調(diào)試Keil 181。圖選擇AT89C51芯片選擇Source Group1中的Add/Remove Source File 菜單項，將出現(xiàn)Add/Remove Source Code Files對話框。超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器, 它是通過傳送一個超聲波（遠高于人的聽覺范圍）和提供一個對應于爆裂回聲返回到傳感器所需時間的輸出脈沖來工作的。在寫作過程中，從選題立意、謀篇布局、收集資料、形成提綱直至全文定稿，都是在老師的悉心指導下完成的。參考文獻[1][M].清華大學出版社. 2006：50～68.[2]樊明龍,[M].化學工業(yè)出版社出版. 2004：125～144.[3]邱平，略論我國非金屬超聲波檢測儀器的發(fā)展狀況，工程質(zhì)量，1998(1).3435 [5]田燕，超聲波的物理特性及應用，現(xiàn)代物理知識，1996 (11), 2426[6]查濟旋、范國良，超聲波及其在工業(yè)上的應用，科學出版社，2004[8]彭軍，傳感器與檢測技術(shù)，西安電子科技大學出版社，2003111 [10]郝蕓，傳感器原理與應用，電子工業(yè)出版社，20025 [11]黃繼昌，傳感器工作原理及應用實例，人民郵電出版社，199812[12]吳旗，傳感器及其應用，高等教育出版社，2003 [16]沈紅衛(wèi)，單片機系統(tǒng)應用設(shè)計實例與分析，北京航空航天人學出版社，2003 [18]何希才等，傳感器應用及其接口電路，科技技術(shù)文獻出版社，200