【正文】 0x01。 i=8。 delay(2)。 P0=table1[cm]。bt100。在這里向熱情幫助我的老師、同學(xué)和朋友表示誠摯的謝意！參考文獻(xiàn)[1][J].，5:2932[2][J]. ，4(3):810[3].何希才，[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2004:138152[4][M].北京：清華大學(xué)出版社，2004:2746[5]吳斌方，劉民，[J].，19(6):2628[6]譚洪濤，[J].，18:9496[7]趙占林，[J].，12(6):144145[8]蘇煒，龔壁建，[J].，23(6):811[9]羅忠輝，[J]. ，1:109[10][J].，6:5859[11]Yusuke Moritake， Hiroomi Recognition System Using Two Ultrasonic Sensors and Combinational Logic Circuit[M]. Electronics and Communications in ，88(7):3342附錄A超聲波測距系統(tǒng)電路圖附錄Binclude define uchar unsigned chardefine uint unsigned intdefine ulong unsigned longsbit Trig =P1^0。本設(shè)計(jì)所設(shè)計(jì)的超聲波測距系統(tǒng)具有測量精度較高、速度快、控制簡單方便等優(yōu)點(diǎn)。}void readrom() //read the serial{ uchar sn1，sn2。 tmpwritebyte(0xcc)。0x01。 i=8。（8）延時30微秒。（7） 若CPU讀到了數(shù)據(jù)線上的低電平“0”后，還要做延時，其延時的時間從發(fā)出的高電平算起（第（5）步的時間算起）最少要480微秒。 P0=0xdf。 wela=0。讀取當(dāng)前定時器的值，換算成時間，乘以溫度補(bǔ)償后的波速，即得到測距距離。其提高測距精度的措施如下：1. 合理選擇超聲波工作頻率、脈寬及脈沖發(fā)射周期。為簡化電路連線和實(shí)現(xiàn)正、負(fù)電壓輸出在穩(wěn)壓電路部分將W7805和W7905芯片輸入端前共用一個濾波電容，接地串聯(lián)在一起，接入濾波電路中，串聯(lián)分壓得到輸入信號。 最小系統(tǒng)電源單向小功率穩(wěn)壓電源是常用的小型電子設(shè)備，它的電路結(jié)構(gòu)一般主要包括電源變壓器、整流電路、濾波電路和穩(wěn)壓電路四部分組成。當(dāng)鎖存使能端變?yōu)榈蜁r，符合建立時間和保持時間的數(shù)據(jù)會被鎖存。測量結(jié)果直接輸出數(shù)字溫度信號，以一線總線串行傳送給CPU，同時可傳送CRC校驗(yàn)碼，具有極強(qiáng)的抗干擾糾錯能力。DS18B20是美國DALLS公司推出的DS1820的替代產(chǎn)品，具有112位的轉(zhuǎn)換精度，未編程時默認(rèn)的精度是12位，176。圖41 時序圖超聲波測距模塊的發(fā)射端在T0時刻發(fā)射方波，同時啟動定時器開始計(jì)時，當(dāng)收到回波后，產(chǎn)生一負(fù)跳變到單片機(jī)中斷口，單片機(jī)響應(yīng)中斷程序，定時器停止計(jì)數(shù)。因此，在一段較長時間內(nèi)，加在接收放大器輸入端的發(fā)射信號幅值仍具一定幅值高度，可以達(dá)到限幅電路的限幅電平 VM ；另一方面，接收探頭上接收到的各種反射信號卻遠(yuǎn)比發(fā)射信號小，即使是離探頭較近的表面反射回來的信號，也達(dá)不到限幅電路的限幅電平。 聲速聲速的精確程度線性的決定了測距系統(tǒng)的測量精度。發(fā)送器常使用直徑為15mm左右的陶瓷振子，將陶瓷振子的電振動能量轉(zhuǎn)換為超聲波能量并向空中輻射。課題中超聲波發(fā)射傳感器的指向角為 75176。其中，＝40KHz為超聲波發(fā)射傳感器的中心頻率，在處，超聲波發(fā)射傳感器所產(chǎn)生的超聲機(jī)械波最強(qiáng)，也就是說在處所產(chǎn)生的超聲波聲壓能級最高。所謂壓電逆效應(yīng)如圖31所示，是在壓電元件上施加電壓，元件就變形，即稱應(yīng)變。它們所產(chǎn)生的超聲波的頻率、功率和聲波特性各不相同，因而用途也各不相同。而陶瓷諧振器的精度只能滿足到小數(shù)點(diǎn)后三位，用kHz來表示，比如4MHz 的陶瓷諧振器它的精度一般做+/750kHz。XTAL2：來自反向振蕩器的輸出。ALE/PROG：當(dāng)訪問外部存儲器時，地址鎖存允許的輸出電平用于鎖存地址的地位字節(jié)。在FIASH編程時，P0 口作為原碼輸入口，當(dāng)FIASH進(jìn)行校驗(yàn)時，P0輸出原碼，此時P0外部必須被拉高。1．主要特性：這類單片機(jī)由于其片內(nèi)資源豐富且功能強(qiáng)大，主要在工業(yè)控制、智能儀表、家用電器和辦公自動化系統(tǒng)中應(yīng)用。通常，設(shè)計(jì)人員采用指令的匯編符(即助記符)形式編程，這種程序設(shè)計(jì)稱為“匯編語言程序設(shè)計(jì)”。I/O接口電路有串行和并行兩種。累加器A(Accumulator)是一個具有輸入/輸出能力的移位寄存器，由8個觸發(fā)器組成。在單片機(jī)內(nèi)部，ROM和RAM存儲器是分開制造的。CPLD開始計(jì)數(shù)后，只要傳感器收到回波，CPLD就立即停止計(jì)數(shù)，即只有最先返回的超聲波才起作用，也就是說超聲波測距儀總是測得離傳感器最近的物體的距離[2]。其系統(tǒng)框圖如圖11所示。9． 鐘表首飾：清除油泥、灰塵、氧化層和拋光膏等。當(dāng)聲波的振動頻率大于20K赫茲或小于20赫茲時，人們便聽不見了。超聲波傳感器模塊在測量方面有著廣泛、普遍的應(yīng)用。 2．表面處理行業(yè)：電鍍前的除油除銹；離子鍍前清洗；磷化處理；清除積炭，氧化皮，拋光膏，金屬工件表面活化處理等等。 本設(shè)計(jì)的主要研究內(nèi)容 超聲波測距的原理超聲波測距是通過不斷檢測超聲波發(fā)射后遇到障礙物所反射的回波， 從而測出發(fā)射和接收回波的時間差t，然后求出距離 (11)式(11)中的c為超聲波在空氣中傳播的速度。配合使用MAX+plusII開發(fā)軟件，可集設(shè)計(jì)輸入、設(shè)計(jì)處理、設(shè)計(jì)校驗(yàn)和器件編程于一體，集成度高，開發(fā)周期短。 單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)單片機(jī)內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖21所示。因此，EPROM型單片機(jī)是深受研制人員歡迎的。微操作控制部件可以為ID(Instruction Decoder，指令譯碼器)輸出信號配上節(jié)拍電位和節(jié)拍脈沖，也可與外部進(jìn)來的控制信號組合，共同形成相應(yīng)的微操作控制序列，以完成規(guī)定的操作。表21 指令的三種形式指令的二進(jìn)制形式指令的十六進(jìn)制形式指令的匯編形式01110100 data174 data1MOV A,data1。按照CPU對數(shù)據(jù)處理位數(shù)來分，單片機(jī)通?？梢苑譃橐韵滤念悺Ｆ涔苣_圖如圖22所示?？删幊檀型ǖ繮2口在FLASH編程和校驗(yàn)時接收高八位地址信號和控制信號。/PSEN：外部程序存儲器的選通信號。陶瓷諧振器類似于石英晶體，是種壓電器件，可以把電能轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，也可以把機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。此外，AT89C51設(shè)有穩(wěn)態(tài)邏輯，可以在低到零頻率的條件下靜態(tài)邏輯，支持兩種軟件可選的掉電模式。超聲波為直線傳播方式，頻率越高，繞射能力越弱，但反射能力越強(qiáng)，為此利用超聲波的這種性質(zhì)就可以制成超聲波傳感器。發(fā)送超聲波時，圓錐形振子有較強(qiáng)的方向性，因而能高效率地發(fā)送超聲波；接收超聲波時，超聲波的振動集中于振子的中心，所以，能產(chǎn)生高效率的高頻電壓。因此，超聲波接收傳感器應(yīng)與輸入阻抗高的前置放大器配合使用，才能有較高得接收靈敏度。另外，檢測范圍也可以是由距離切換開關(guān)設(shè)定的范圍。為此，在實(shí)際中采用電路的方法產(chǎn)生超聲波，根據(jù)使用目的的不同來選用其振蕩電路[3]。此時，從接收回波信號幅度和測量盲區(qū)兩個方面來衡量比較適中。圖35 傳感器回波檢測原理分析4 超聲波測距硬件電路設(shè)計(jì) 超聲波測距系統(tǒng)電路總體設(shè)計(jì)方案由單片機(jī)AT89C51編程產(chǎn)生10US以上的高電平，（Echo引腳）等待高電平輸出。使用方法簡單，一個控制口發(fā)一個10us以上的高電平，就可以在接收口等待高電平輸出。獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。靜態(tài)顯示的特點(diǎn)是各LED管能穩(wěn)定地同時顯示各自字形；動態(tài)顯示是指各LED輪流地一遍一遍顯示各自字符，人們由于視覺器官惰性，從而看到的是各LED似乎在同時顯示不同字形。一般取R91，C622uF。濾波電路部分電容濾波電路利用其儲能作用來實(shí)現(xiàn)濾波功能。聲速受溫度的影響為 (52)圖51根據(jù)上式測量的溫度聲速圖。超聲波在介質(zhì)中的傳播速度與溫度、壓力等因數(shù)有關(guān)，其中溫度的影響最大，因此需要對其進(jìn)行補(bǔ)償。 dula=0。 wela=0。 EX0=0。DS18B20的讀操作（1）將數(shù)據(jù)線拉高“1”。 bit dat。//讀出的數(shù)據(jù)最低位在最前面，這樣剛好一個字節(jié)在DAT里 } return(dat)。 //write 0 i=8。 b=tmpread()。實(shí)用的測距方法有兩種，一種是在被測距離的兩端，一端發(fā)射，另一端接收的直接波方式，適用于身高計(jì)；一種是發(fā)射波被物體反射回來后接收的反射波方式，適用于測距儀。致 謝經(jīng)過兩個多月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計(jì)已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計(jì)，由于經(jīng)驗(yàn)的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導(dǎo)師的督促指導(dǎo)，以及同學(xué)們的支持，想要完成這個設(shè)計(jì)是非常困難的。bit succeed_flag。 dula=0。 P0=table[mm]。 bit dat。 //讀出的數(shù)據(jù)最低位在最前面，這樣剛好一個字節(jié)在DAT里 } return(dat)。while(i0)i。i++) { j=tmpreadbit()。 while(i0)i。 delay(2)。 P0=table[dm]。uchar code table1[]={0xfd，0x61，0xdb，0xf3，0x67，0xb7，0xbf，0xe1，0xff，0xf7}。對一塊電路板的設(shè)計(jì)、焊板、調(diào)試、改進(jìn)等整個過程，有了更深入的理解和掌握。給出了硬件和軟件的設(shè)計(jì)方案。 tmpwritebyte(0xbe)。while(i0)i。i++) {j=tmpreadbit()。 while(i0)i。（6） 重復(fù)上（1）到（6）的操作直到所有的字節(jié)全部發(fā)送完為止。 outeL =TL1。 P0=0xbf。 cm=distance_date%100/10。若采用外部硬件計(jì)時電路，則計(jì)數(shù)頻率可直接引用單片機(jī)的晶振頻率，時間量化誤差更小[11]。在氣體中，壓強(qiáng)、溫度、濕度等因素會引起密度變化，氣體中聲速主要受密度影響，液體的深度、溫度等因素會引起密度變化，固體中彈性模量對聲速影響較密度影響更大，一般超聲波在固體中傳播速度最快，液體次之，在氣體中的傳播速度最慢。同時W7805和W7905輸出電壓為+5V和5V，無需提高輸出電壓且便于實(shí)施。圖410 復(fù)位電路在系統(tǒng)上電的瞬間，RST與電源電壓同電位，隨著電容的電壓逐漸上升，RST電位下降，于是在RST形成一個正脈沖。七段LED顯示管比八段LED少一只發(fā)光二極管SP，其他與八段相同。圖中的R7為上拉電阻，阻值選5K左右。LM741是一單運(yùn)放集成芯片，圖45為LM741管腳圖和調(diào)零電路。從距離上說，根據(jù)盲區(qū)時間和聲速，就可以求得盲區(qū)距離。但是根據(jù)實(shí)際的經(jīng)驗(yàn)，過寬的脈沖寬度會增加測量盲區(qū)，對接收回波及比較電路都造成一定困難。超聲波傳感器系統(tǒng)中關(guān)鍵電路是超聲波發(fā)生電路和超聲波接收電路。若被檢測物體不是平面形狀，實(shí)際使用超聲波傳感器時一定要確認(rèn)是否能檢測到被測物體。如果 R 較小，頻率特性變得光滑而具有較寬得帶寬，同時靈敏度也隨之降低。這兩處的支點(diǎn)就成為振子振動的節(jié)點(diǎn)。在本章里，將介紹超聲波傳感器的原理和特性，檢測方式以及超聲波傳感系統(tǒng)的構(gòu)成。4．芯片擦除：整個PEROM陣列和三個鎖定位的電擦除可通過正確的控制信號組合，并保持ALE管腳處于低電平10ms 來完成。石英晶體振蕩器是利用石英晶體（二氧化硅的結(jié)晶體）的壓電效應(yīng)制成的一種諧振器件，它的基本構(gòu)成大致是：從一塊石英晶體上按一定方位角切下薄片（簡稱為晶片，它可以是正方形、矩形或圓形等），在它的兩個對應(yīng)面上涂敷銀層作為電極，在每個電極上各焊一根引線接到管腳上，再加上封裝外殼就構(gòu)成了石英晶體諧振器，簡稱為石英晶體或晶體、晶振。另外，該引腳被略微拉高。P2口當(dāng)用于外部程序存儲器或16位地址外部數(shù)據(jù)存儲器進(jìn)行存取時，P2口輸出地址的高八位。兩個16位定時器/計(jì)數(shù)器8位單片機(jī)的新發(fā)展具體體現(xiàn)在如下四個方面：(1)CPU功能增強(qiáng)(2)內(nèi)部資源增多(3)引腳的多功能化(4)低電壓和低功耗[4] 單片機(jī)AT89C51的特性AT89C系列單片機(jī)是Atmel公司生產(chǎn)的一款標(biāo)準(zhǔn)型單片機(jī)。1．單片機(jī)的分類20世紀(jì)80年代以來，單片機(jī)有了新的發(fā)展，各半導(dǎo)體器件廠商也紛紛推出自己的產(chǎn)品系列。指令碼由操作碼(Operation Code)和地址碼(Address Code)構(gòu)成：操作碼用于指示機(jī)器執(zhí)行何種操作；地址碼用于指示參加操作的數(shù)在哪里。指令是一種能供機(jī)器執(zhí)行的控制代碼，有操作碼和地址碼兩部分。ROM型單片機(jī)內(nèi)部，其程序存儲器是采用掩膜工藝制成的，程序一旦固化進(jìn)去便永遠(yuǎn)不能修改。通常，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件：CPU(Central Processing Unit，中央處理器)、存儲器和I/O接口電路等。它的這種特性非常適用于本系統(tǒng)，可將本系統(tǒng)所需要的分頻功能、計(jì)數(shù)功能、振蕩器、七段碼顯示全部由MAX來實(shí)現(xiàn)，而只需在外部配上適當(dāng)?shù)某暡▊鞲衅?、接收和發(fā)送電路，即可組成一個測量精度高、性能穩(wěn)定、響應(yīng)速度快且具有顯示功能的超聲波測距儀。超聲粉碎：降低溶質(zhì)顆粒度，如：細(xì)胞粉碎和化學(xué)檢測等。在我國北方干燥的冬季，如果把超聲波通入水罐中，劇烈的振動會使罐中的水破碎成許多小霧滴，再用小風(fēng)扇把霧滴吹入