【正文】 write_byte(0x44)。在發(fā)射完超聲波等待接收的過程中，根據(jù)時(shí)間不斷改變MAX5161的阻值。}Display()。流程圖如圖43所示：圖43串口通信流程圖　時(shí)間峰值檢測(cè)在本設(shè)計(jì)的系統(tǒng)中，因?yàn)槌暡ň哂兴p的特點(diǎn)，同時(shí)超聲波換能器的壓電陶瓷會(huì)在能量轉(zhuǎn)換的時(shí)候產(chǎn)生一定的慣性滯后，使得收到的超聲波的波信號(hào)發(fā)生一定的變化，導(dǎo)致反射波最終反射回單片機(jī)的那一刻具有一定誤差。在設(shè)計(jì)過程中，通過一系列的理論研究和系統(tǒng)分析可以得出一些對(duì)于改進(jìn)系統(tǒng)性能，提高系統(tǒng)精確度的方法。所以我認(rèn)為，首先，可以從改進(jìn)超聲波傳感器的方面來考慮，從超聲波傳感器的選擇來多加考慮。這個(gè)衰減的影響因素有許多，如：熱傳導(dǎo)系數(shù)影響、定壓比熱影響、傳播介質(zhì)密度的影響、超聲波頻率的影響、動(dòng)力粘滯系數(shù)的影響、定容比熱的影響、超聲波傳播速度影響等。最后還要感謝華北科技學(xué)院給我提供一個(gè)好的學(xué)習(xí)環(huán)境，感謝電子信息工程學(xué)院的任課老師和輔導(dǎo)員們，他們教會(huì)我許多許多有用的知識(shí)，使我成為了一個(gè)對(duì)社會(huì)有用的人。如今的理論水平能夠證明溫度、氣體的密度和比熱容對(duì)聲速都有影響，但是具體的影響程度還很難精確計(jì)算出來，未來應(yīng)該多朝著這方面去努力。另外，本設(shè)計(jì)還使用軟件算法來確定反射波的峰值，使得硬件電路得到最大的化簡(jiǎn)。反射波經(jīng)過LMV331比較器之后，變?yōu)?0KHz的方波。在V/D是低電平的時(shí)候V/D的下降沿將減小阻值，在V/D是高電平的時(shí)候V/D的下降沿將增大阻值。 //顯示“” disbuff[2]=10。超聲波一來一回的時(shí)間的確定是整個(gè)設(shè)計(jì)的成敗之處。 delay(4)。}void write_byte(uchar dat) //DS18B20讀取一個(gè)字節(jié)函數(shù){ for(i=0。void delay_50us(uint t)?！〕跏蓟映绦蛳到y(tǒng)工作時(shí)，軟件部分首先要進(jìn)行初始化。該標(biāo)準(zhǔn)的機(jī)械特性為：RS232C接口共有25個(gè)針連接器，另外還有具體尺寸規(guī)定，這25個(gè)插針的位置如下圖321所示，功能如下表35所示：圖321 RS232接口示意圖相關(guān)插針的功能如下表35所示：表35 RS232插針功能圖插針序號(hào)信號(hào)名稱功能信號(hào)方向1PGND保護(hù)接地2（3）TXD發(fā)送數(shù)據(jù)（串行輸出）DTE到DCE3（2）RXD接收數(shù)據(jù)（串行輸入）DTE到DCE續(xù)表35插針序號(hào)信號(hào)名稱功能信號(hào)方向4（7）RTS請(qǐng)求發(fā)送DTE到DCE5（8）CTS允許發(fā)送DTE到DCE6（6）DSRDCE就緒（數(shù)據(jù)建立就緒）DTE到DCE7（5）SGND信號(hào)接地8（1）DCD載波檢測(cè)DTE到DCE20（4）DTRDTE就緒（數(shù)據(jù)終端準(zhǔn)備就緒）DTE到DCE22（9）RI振鈴指示DTE到DCE注：表中括號(hào)內(nèi)的標(biāo)號(hào)對(duì)應(yīng)的是九針非標(biāo)準(zhǔn)型接口從硬件條件來看，該設(shè)計(jì)的主控芯片為AT89C52，該芯片的通訊電路可以用到RS232標(biāo)準(zhǔn)接口進(jìn)行串口通信。該芯片為8路同相三態(tài)雙向總線收發(fā)器，數(shù)據(jù)可以從A端傳到B端，也可以從B端傳到A端。七個(gè)亮段實(shí)際上就是7個(gè)條形的發(fā)光二極管。時(shí)間增益補(bǔ)償電路效果如圖312所示：（c）補(bǔ)償后的回波曲線本設(shè)計(jì)采用的放大電路如圖310所示：圖310回波放大濾波電路原理圖通過選擇合適的基準(zhǔn)參考電壓，該電路能較好的實(shí)現(xiàn)回波電路的放大要求，達(dá)到系統(tǒng)需求，在信號(hào)通過該電路后被放大和濾波，消除和過濾了因傳播而造成的噪聲和其他各種多余的信號(hào)干擾，使得信噪比達(dá)到最大，保證了測(cè)距結(jié)果的準(zhǔn)確性。注：上表中沒有提到的引腳均為空腳，沒有連接。不同于P0口的是，P1口是一個(gè)內(nèi)部有上拉電阻的雙向輸入/輸出口，緩沖器輸出能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。經(jīng)過一級(jí)放大的信號(hào)分兩路同時(shí)輸送到雙比較器整形電路中去，如圖的A和B即為雙比較器整形電路的兩個(gè)比較器。其衰減的規(guī)律可由以下公式表示： （24） （25）其中，P0代表聲音在x=0時(shí)候的聲壓，I0代表聲音在x=0出的聲強(qiáng)。屬于比較容易獲取的聲能中的一種。這些論著詳細(xì)的說明了超聲波測(cè)距的原理。1．2　國內(nèi)外研究現(xiàn)狀首先，從國外來看，最先的研究記錄是18世紀(jì)70年代的科學(xué)家高爾頓所做的氣哨實(shí)驗(yàn)，這是我們?nèi)藗冇惺芬詠淼牡谝淮瓮ㄟ^實(shí)驗(yàn)產(chǎn)生的高頻聲波，后來的30年內(nèi)，超聲波的概念仍舊很少有人知道，再加上那時(shí)的技術(shù)方面的達(dá)不到要求，對(duì)超聲波的研究產(chǎn)生了難以逾越的鴻溝。超聲波測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案超聲波測(cè)距系統(tǒng)作為一種經(jīng)典的非接觸式測(cè)量技術(shù)，包含了電子，材料，物理等學(xué)科的知識(shí)理論，其應(yīng)用領(lǐng)域也十分的廣泛。直到第一次世界大戰(zhàn)爆發(fā)，期間關(guān)于超聲波的研究漸漸地被人們所看重。還留下諸多相關(guān)實(shí)驗(yàn)的數(shù)據(jù)結(jié)論，如，超聲波的傳播速度（即聲速）的影響因素有哪些，波的特性在傳播過程中對(duì)測(cè)距系統(tǒng)的影響分析。超聲波的使用范圍也是很廣的，比如：測(cè)量，測(cè)量又分為速度的測(cè)量和距離的測(cè)量；各種需要?dú)缂?xì)菌的環(huán)境；超聲波的能量還可用于破碎物體，用于分割等。?代表系數(shù)，單位是：奈培/cm。其中一路信號(hào)經(jīng)過TGC時(shí)間增益補(bǔ)償電路經(jīng)行增益處理，然后再次放大，通過雙比較器整形電路的A比較器送入單片機(jī)。P1口的第二功能如表31所示：表31 AT89C52 第二功能說明表引腳號(hào)第二功能T2（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的外部計(jì)數(shù)輸入）、時(shí)鐘輸出T2EX（定時(shí)器/計(jì)數(shù)器T2的捕捉/重載觸發(fā)信號(hào)和方向控制）續(xù)表31：引腳號(hào)第二功能RXD(串行輸入口)TXD(串行輸出口)INT0(外中斷0)INT1（外中斷1）T0 (定時(shí)/計(jì)數(shù)器0)T1(定時(shí)/計(jì)數(shù)器1)WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通)RD（外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通）實(shí)物圖片如圖31所示：圖31 AT89C52芯片實(shí)物圖　超聲波傳感器的選型本設(shè)計(jì)中選用的是型號(hào)為T/R4018A的壓電式換能器，具體參數(shù)如表32所示：表32 T/R4018A超聲波換能器相關(guān)參數(shù)型號(hào)中心頻率（kHz）發(fā)射聲壓最小電平（dB）接收最小靈敏度(dB)最小寬帶(kHz/dB)電容pF發(fā)射接收T/R4018A40177。?。茫校漳K電路的設(shè)計(jì)CPU模塊主要用于控制各子電路的工作,電路原理圖如圖36所示：圖36 CPU模塊電路圖P0、（RXD）、（TXD）用于接串口通信電路，（INT0）、 （INT1）用于接雙比較整形電路的2路輸入信號(hào)?！r(shí)間增益補(bǔ)償（ＴＧＣ）電路超聲波的傳遞一段時(shí)間后的衰減特征，即在空中傳播時(shí)，聲波的強(qiáng)度會(huì)根據(jù)傳出的距離的變大而降低，這是由于多種因素造成。圖312 時(shí)間增益補(bǔ)償圖　雙比較器整形電路該設(shè)計(jì)有兩個(gè)超聲波探頭，一個(gè)用于接收超聲波信號(hào)，另一個(gè)用于發(fā)射超聲波信號(hào)，由于超聲波的衍射特性，在測(cè)量的距離很近時(shí)，會(huì)有一個(gè)盲區(qū)。按順時(shí)針方向，這七個(gè)亮段分別稱為a、b、c、d、e、f、g。另外，它還具有雙向三態(tài)功能，可以同時(shí)輸出和輸入數(shù)據(jù)。在通訊系統(tǒng)中，上位機(jī)（計(jì)算機(jī)）為主機(jī)，下位機(jī)（單片機(jī)）為從機(jī)。初始化包括時(shí)鐘的設(shè)置，看門狗電路，各個(gè)輸入/輸出口的功能分配，定時(shí)、中斷的設(shè)置以及其他外圍電路的初始化。void delay1(uchar x)。i8。}return(value)。單片機(jī)發(fā)射出40kHz方波的同時(shí)打開定時(shí)器，當(dāng)超聲波接收到回波信號(hào)后，立即利用中斷關(guān)閉定時(shí)器，從而獲取到測(cè)距所需的時(shí)間值，然后通過計(jì)算的出測(cè)量結(jié)果。 //顯示“”}else{ disbuff[0]=S%1000/100。表43是MAX5161的真值表。進(jìn)行對(duì)比則能發(fā)現(xiàn)最大占空比，接著看該占空比的中間點(diǎn)所在的時(shí)間點(diǎn)，該時(shí)間即為峰值到達(dá)的時(shí)間點(diǎn)。但是，本設(shè)計(jì)仍舊存在許多的不足，該系統(tǒng)在量程（3厘米到4米）的范圍之內(nèi)的工作完成的不錯(cuò)，滿足了超聲波測(cè)距系統(tǒng)的基本要求，達(dá)到了本課題的任務(wù)。對(duì)于系統(tǒng)的校正,可以用實(shí)際距離和測(cè)量距離進(jìn)行對(duì)比,即可知道系統(tǒng)測(cè)距的準(zhǔn)確度。畢設(shè)完成了，大學(xué)就快結(jié)束了，帶著他們對(duì)我的幫助，帶著我對(duì)他們的謝意，我將步入社會(huì)，我也會(huì)像他們一樣幫助更多的人。傳播的過程中聲波會(huì)和空氣等產(chǎn)生一定的摩擦，由于摩擦生熱的原理，一些聲音的能量會(huì)由于摩擦的作用轉(zhuǎn)變成熱能，這就造成了另外一種不可避免的衰減。但最大的問題是:量程相對(duì)較短，不能夠完成4米以外的距離的測(cè)量，這在很大程度上制約這該測(cè)距系統(tǒng)的發(fā)展。５　結(jié)論本設(shè)計(jì)的成敗取決于超聲波一來一回所使用的時(shí)間的測(cè)量的準(zhǔn)確度?！⊥ㄓ嶋娐纷映绦虺绦蛄鞒讨饕ǎ跏蓟幊?，約定數(shù)據(jù)格式，轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)格式等。 disbuff[2]=S%1000%100%10。這個(gè)值被存在單片機(jī)FLASH中。 init_DS18B20() write_byte(0xcc)。 DQ=datamp。該芯片的最高分辨率在12位，表41表示DS18B20芯片在該分辨率下的溫度與二進(jìn)制的關(guān)系。初始化子程序代碼如下：include //器件配置文件include //函數(shù)頭文件define DQ P3_7 //定義DS18B20測(cè)溫芯片的總線I/O口define uchar unsigned char //宏定義define uint unsigned intuint i,c。串口通信是逐位傳遞數(shù)據(jù)的，RS232標(biāo)準(zhǔn)接口簡(jiǎn)單，用到的線只有三根：TX、RX和GN