【正文】 。 ORG 0000H LJMP START ORG 0003H LJMP PINT0 ORG 000BH reti ORG 0013H 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn) 24 RETI ORG 001BH LJMP INTT1 ORG 0023H RETI ORG 002BH RETI 。/////////////////////////////////////////////////////// 。 2020年 04期 。隨著信號(hào)處理技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，超聲波測(cè)距的應(yīng)用范圍越來(lái)越廣，測(cè)量精度和響應(yīng)速度也越來(lái)越高。 超聲波回波聲強(qiáng)與待測(cè)距離的遠(yuǎn)近有直接關(guān)系，所以實(shí)際測(cè)量時(shí)，不一定是第一個(gè)回波的過(guò)零點(diǎn)觸發(fā)。 4. 超聲波遇到障礙物后回波被超聲波換能器接收。以下是 CX20206A 的引腳注釋。 Tv ?? (42) 式中， T 為實(shí)際溫度 (℃ )， v 為當(dāng)前環(huán)境下聲速， 單位為 m/s。 常用的超聲波傳感器有 T/R4060， T/R4012等（其中 T 表示發(fā)送， R 表示接收， 40表示頻率為 40kHZ， 16及 12表示其外徑尺寸，以毫米計(jì)）。 采用超聲波測(cè)量大氣中的地面距離，是近代電子技術(shù)發(fā)展才獲得正式應(yīng)用的技術(shù)，由于超聲測(cè)距是一種非接觸檢測(cè)技術(shù)，不受光線(xiàn)、被測(cè)對(duì)象顏色等的影響，在較惡劣的環(huán)境 (如含粉塵 )具有一定的適應(yīng)能力。超聲成像技術(shù)已在醫(yī)療檢查方面獲得普遍應(yīng)用，在微電子器件 制造業(yè)中用來(lái)對(duì)大規(guī)模集成電路進(jìn)行檢查，在材料科學(xué)中用來(lái)顯示合金中不同組分的區(qū)域和晶粒間界等。近年來(lái)，單片機(jī)的生產(chǎn)廠(chǎng)家在單 片 機(jī)設(shè)計(jì)上采用了各種提高可靠性的新技術(shù)，這些新技術(shù)表現(xiàn)在如下幾 ： EFT（ Electrical Fast Transient）技術(shù) ；低噪聲布線(xiàn)技術(shù)及驅(qū)動(dòng)技術(shù) ； 采用低頻時(shí)鐘 。所以，單片機(jī)是典型的嵌人式系統(tǒng)，是嵌入式系統(tǒng)低端應(yīng)用的最佳選擇。是學(xué)習(xí)電子產(chǎn)品設(shè)計(jì)的很好途徑。 第 3章 超聲波測(cè)距原理 .................................................................................................................... 5 ................................................................................................................ 5 ................................................................................................................ 5 ................................................................................................................ 5 ................................................................................................................... 6 第 4章 測(cè)距系統(tǒng)構(gòu)成與誤差分析 ...................................................................................................... 8 ....................................................................................................................... 8 ................................................................................................................................. 8 ........................................................................................... 8 ............................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 RTX51實(shí)時(shí)核模塊 ......................................................................... 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 利用超聲波檢測(cè)往往比較迅速、方 便、計(jì)算簡(jiǎn)單、易于做到實(shí)時(shí)控制 ,并且在測(cè)量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求 ,因此在移動(dòng)機(jī)器人 ,汽車(chē)安全 ,海洋測(cè)量等上得到了廣泛的應(yīng) 用。 要求測(cè)量范圍在 27~200cm，測(cè)量誤差 5%以?xún)?nèi) ，測(cè)量時(shí)與被測(cè)物體無(wú)直接接觸，能夠清晰穩(wěn)定地顯示測(cè)量結(jié)果 ，并能對(duì)溫度所造成的系統(tǒng)誤差做出補(bǔ)償。在目前，用戶(hù)對(duì)單片機(jī)的需要越來(lái)越多，但是 要求也越來(lái)越高。超聲成像是利用超聲波呈現(xiàn)不透明物內(nèi)部形象的技術(shù) 。對(duì)固體中特超聲的產(chǎn)生、檢測(cè)和傳播規(guī)律的研究，以及量子液體 —— 液態(tài)氦中聲現(xiàn)象的研究構(gòu)成了近代聲學(xué)的新領(lǐng)域 。若對(duì)發(fā)送傳感器內(nèi)諧振頻率為 40kHz 的壓電陶瓷片 (雙晶振子 )施加 40kHz 高頻電壓，則壓電陶瓷片就根據(jù)所加高頻電壓極性伸長(zhǎng)與縮短，于是發(fā)送 40kHz 頻率的 超聲波，其超聲波以疏密形式傳播 ( 疏密程度可由控制電路調(diào)制 )，并傳給波接收器。 系統(tǒng)誤差補(bǔ)償 本系統(tǒng)選用 DS18B20 溫度傳感器作為誤差補(bǔ)償裝置。 如圖 3 所示。 超聲波測(cè)距時(shí)工作過(guò)程如下： 1. 由單片機(jī)發(fā)出 40KHz 脈沖串。 但從全部測(cè)量結(jié)果看，本設(shè)計(jì)的絕對(duì)誤差都比較小，也比較穩(wěn)定。 由圖 57 可見(jiàn)，在 10~100cm 范圍內(nèi)測(cè)量線(xiàn)和實(shí)際線(xiàn)幾乎完全重合，此時(shí)測(cè)量的精確度最有保證。 118120 [18] 時(shí)瑋 ,孟軍 ,劉波 .溫度修正的超聲波測(cè)距控制設(shè)計(jì) [J].機(jī)械工程與自動(dòng)化 。 5861 [26] 邢慶濱 ,趙春暉 ,蔣志高 ,馮子蘭 .基于 89C51的超聲波液面儀 [J].應(yīng)用科技 。******************************************** 。64H 。**************************************************** 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn) 26 。* 主 程 序 * 。 TEL : 。 3032 [21] 譚定忠 ,王啟明 ,王葉蘭 ,何干輝 ,喬鋒華 .機(jī)器人測(cè)距傳感器的研究 [J].機(jī)械與電子 。而且測(cè)量結(jié)果清晰穩(wěn)定，響應(yīng)時(shí)間短， 秒刷新一次數(shù)據(jù)，所以測(cè)量的實(shí)時(shí)性和連續(xù)性好。影響測(cè)量誤差的因素很多，還包括現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境干擾、時(shí)基脈沖頻率等等。 7. 接收溫度傳感器的聲速。增大電阻 R1 或減小 C1,將使負(fù)反饋量增大，放大倍數(shù)下降，反之則放大倍數(shù)增 大。 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn) 12 硬件 發(fā)射電路 1 2U 1 : A7 4 L S 0 43 4U 1 : B7 4 L S 0 45 6U 1 : C7 4 L S 0 411 10U 1 : E7 4 L S 0 4L S 2S P E A K E RR21 0 kR31 0 k13 12U 1 : D7 4 L S 0 4 圖 52 超聲波發(fā)射電路 由于從單片 里發(fā)出的 40KHz 脈沖信號(hào)的功率較低，不能直接驅(qū)動(dòng)發(fā)射換能器，因而需要一個(gè)放大電路將脈沖信號(hào)放大后再送至發(fā)射換能器，驅(qū)動(dòng)其發(fā)出與驅(qū)動(dòng)信號(hào)同頻率的超聲波，所以發(fā)射電路的主要功能就是放大，發(fā)射電路如圖 52 所示。 本課程 是用 4 位數(shù)碼管顯示的， 段碼用 74LS245 驅(qū)動(dòng)，位碼用 PNP 三極管 Q Q Q Q4 驅(qū)動(dòng)，電路圖中標(biāo)號(hào) LCD1 為 1602 液晶顯示屏接口，電位器 RP2 用來(lái)調(diào)節(jié)液晶顯示對(duì)比度。 由于是利用超聲波測(cè)距，要測(cè)量預(yù)期的距離，所以產(chǎn)生的超聲波要有一定的功率和合金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 第 2 章 單片機(jī) 7 理的頻率才能達(dá)到預(yù) 定的傳播距離，同時(shí)這是得到足夠的回波功率的必要條件，只有的得到足夠的回波頻率，接收電路才能檢測(cè)到回波信號(hào)和防止外界干擾信號(hào)的干擾。物波和參考波在液面上相干疊加形成聲全息圖，用激光束照 射聲全息圖，利用激光在聲全息圖上反射時(shí)產(chǎn)生的衍射效應(yīng)而獲得物的 重現(xiàn)現(xiàn)象 ，通常用攝像機(jī)和電視機(jī)作實(shí)時(shí)觀(guān)察。功耗越來(lái)越低和模擬電路 結(jié)合越來(lái)越多。更不用說(shuō)自動(dòng)控制領(lǐng)域的機(jī)器人、智能儀表、醫(yī)療器械了。 超聲波測(cè)距的發(fā)展現(xiàn)狀趨勢(shì) 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，超聲波將的應(yīng)用將越來(lái)越廣。 本課題硬件部分設(shè)計(jì)采用最小系統(tǒng)板和所需的超聲波收發(fā)電路。 ............................................................................. 錯(cuò)誤 !未定義書(shū)簽。 超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開(kāi)始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立 即返回來(lái)，超聲波接收器收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。在了解超聲波測(cè)距原理的基礎(chǔ)上，完成了基于時(shí) 差測(cè)距原理的一種超聲波測(cè)距系統(tǒng)的硬件設(shè)計(jì)，其中為了進(jìn)一步提高系統(tǒng)測(cè)量精度和系統(tǒng)穩(wěn)定性，在硬件上增加了溫度傳感器測(cè)溫電路，采取聲速預(yù)置和媒質(zhì)溫度測(cè)量相結(jié)合的辦法對(duì)聲速進(jìn)行修正，降低了溫度變化對(duì)測(cè)距精度的影響。 單片機(jī)的最新技術(shù)進(jìn)步，包 括數(shù)字單片機(jī)的工藝及技術(shù)，模糊單片機(jī)的工藝及技術(shù)，單片機(jī)的可靠性技術(shù)，以及以單片機(jī)為核心的嵌入式系統(tǒng)。 超聲波應(yīng)用 由于 超聲波具有如下特性 ： 超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質(zhì)中有效傳播 ；超聲波可傳遞很強(qiáng)的能量 ； 超聲波會(huì)產(chǎn)生反射、干涉、疊加和共振現(xiàn)象 ； 超聲波在液體介質(zhì)中傳播時(shí)，可在界面上產(chǎn)生強(qiáng)烈的沖擊和空化現(xiàn)象。但對(duì) 頻率在1012 赫以上的特超聲波，波長(zhǎng)可與固體中的原子間距相比擬，此時(shí)必須把固體當(dāng)作是具有空間周期性的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)。壓電晶體組成的超聲波傳感器是一種可逆?zhèn)鞲衅?，它可以將電能轉(zhuǎn)變成機(jī)械振蕩而產(chǎn)生超聲波，同時(shí)它接收到超聲波時(shí)，也能轉(zhuǎn)變成電能，所以它可以分成發(fā)送器或接收器。以超聲波在 20℃的室溫條件下的聲速，其變化率為 %。 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn) 13 接收電路 接收電路中的 CX20206A 芯片是一款紅外線(xiàn)檢波接收的專(zhuān)用芯片，常用于電視機(jī)紅外遙控接收器。 7 腳：遙控命令輸出端，它是集電極開(kāi)路輸出方式，因此該引腳必須接上一個(gè)上拉電阻到電源端，推薦阻值為 22kΩ ，沒(méi)有接受信號(hào)是該端輸出為高電平，有信號(hào)時(shí)則產(chǎn)生下降。 對(duì)所測(cè)的每組數(shù)據(jù)去掉一個(gè)最大值和最小值，再求其平均值，用來(lái)作為最終的測(cè)量數(shù)據(jù)，最后進(jìn)行比較分析。最小的可測(cè)距離是由接收換能器對(duì)聲波脈沖的直接接收 能力將決實(shí)際距離 (cm) 測(cè)得距離 (cm) 誤差 (cm) 誤差比 (%) 5 6 8 10 15 20 30 50 100 150 200 距離顯示 發(fā)射頭 接收 頭 標(biāo)尺 金陵科技學(xué)院學(xué)士學(xué)位論文 參考文獻(xiàn) 18 定。 2020年 12期 。 2020年 05期 。顯示緩沖單元在 40H43H，使用內(nèi)存 44H、 45H、 46H 用于計(jì)算距離 。開(kāi)啟測(cè)距定時(shí)器 start1: LCALL DISPLAY JNB 00H,START1 。啟動(dòng)計(jì)數(shù)器 T0，用以計(jì) intt11: CPL VOUT 。40H43H 為顯示數(shù)據(jù)存放單