【正文】 ?，則在 ?時間內(nèi)從物體反射回的信號就無法捕捉；另外，超聲波傳感器有一定的慣性，發(fā)送結束后還留有一定的余振，這種余振經(jīng)換能器同樣產(chǎn)生電壓信號，擾亂了系統(tǒng)捕捉返回信號的工作。 BLNK 引腳：外部消隱信號，當發(fā)現(xiàn)一個目標后 ECHO 引腳會變?yōu)楦唠娖?，為了檢測多個目標，應再使 ECHO 引腳變?yōu)榈碗娖?，如果給 BLNK 送一個寬度大于 的脈沖，就可以完成此功能。如果匹配的好的話，這種模塊在很多應用中會表現(xiàn)的很 出色。溫度的設定方法如表 所示 ： 表 溫度的設定方法 P2 P1 P0 0 0 0 0 0 1 0 1 0 0 1 1 1 0 0 1 0 1 1 1 0 1 1 1 溫度范圍（ 176。 10V 電壓。 全靜態(tài)操作 024MHz 178。 (2).定時器 /計數(shù)器方式選擇位 Ml， M0 決定定時器 /計數(shù)器 4 種工作方式 : ①工作方式 0：設置 M1=O， M0=0 時定時器 /計數(shù)器為方式 0，構成 13位定時器 /計數(shù)器。 CPU 響應中斷后由硬件自動清除工 IE1；同理可知外部中斷 INT0 的觸發(fā)方式選擇。工作電流是～ 。 **************** 論文 超聲波測距系統(tǒng)硬件及軟件的實現(xiàn) 30 數(shù)據(jù)傳輸與顯示經(jīng)軟件處理得到的距離，送到與單片機 P2 口用一位LED 顯示傳感器信息，其他三位 LED 顯示輸出結果。設定 LED 顯示的延時時間 MOV 24H,17 。傳感器 1 記數(shù)單元地址送 R0 MOV R1,50H 。以全雙工異步通信方式將單片機處理后的測距數(shù)據(jù)信號發(fā)送給 PC 機，并從 PC 機接收受控制信號，實現(xiàn) PC 機與單片機的串行通信 ,PC 機采用查詢方式收發(fā)數(shù)據(jù)，AT89C51 采用中斷方式接收，查詢方式發(fā)送。存儲計算距離的結果 DJNZ R2,LOOP9 。關超聲 MOV P1,11011101B MOV R2,02H 。設波特率 1200 SETB PS SETB EA 。 為了得到發(fā)射信號與接收回波信號間的時間差，要讀出此時計數(shù)器的計數(shù)值，需要將計數(shù)值轉換為距離值才可以直接顯示輸出并發(fā)送給 PC 機，計數(shù)值與實際的距離值之間轉換公式： S＝ CT/2， C=179。但這兩種半導體連接起來的時候，它們之間就形成一個 PN結。在中斷屏蔽條件下， TF1可作查詢測試用。我們通過指令對 TMOD 和 TCON 這兩個特殊功能寄存器的各位進行編程就可以實現(xiàn)整個定時 /計數(shù)器功能。 4k可反復擦寫 (1000次 )Flash ROM 178。 MAX232 與 AT89C51 和 PC 機的管腳連接方式為： R2OUT—— AT89C51 的串行接收端 RXD， 單片機 接收數(shù)據(jù)； T2IN—— AT89C51 的串行發(fā)送端 TXD，單片機發(fā)送數(shù)據(jù)； T2OUT—— 9針“ D” 型 RS232連接器的第 2針端口， PC機發(fā)送數(shù)據(jù)； R2in—— 9針“ D” 型 RS232 連接器的第 3 針端口， PC 機接收數(shù)據(jù)。系統(tǒng)模塊上電后，如果給 或 引腳送低電平信號，則傳感器 1或 2 的 INIT引腳變?yōu)楦唠娖剑瑐鞲衅?1 或 2 開始發(fā)出超聲波，當有回波信號時，傳感器 ECHO 引腳輸出高電平信號，則單片機引腳 INT0 或 INT1 將變?yōu)榈碗娖叫盘?，可得知傳感?1 或 2 有回波信號返回。外部消隱信號的高電平必須至少保持 16個返回脈沖和允許內(nèi)部延遲時間 ,這一時間會使超聲波傳感器區(qū)別目標的距離大于 3 英寸。給該模塊的供電電壓的范圍是 伏之間，它工作的環(huán)境溫度是 0～ 40 攝氏度 。這種裝置能發(fā)射超聲波和接受超聲波回波，并轉換成相應電信號。由于溫度變化，可通過溫度傳感器自動探測環(huán)境溫度、也可以通過標定距離來確定計算距離的波速，較精確地得出該環(huán)境下的超聲波經(jīng)過的路程，提高測量精度。它能在固體、液體和氣體中傳播。如今學術研究多采用美國 Polaroid 公司的 6500 系列超聲波傳感器。 ，可用于黑暗、有灰塵或煙霧、電磁干擾強、有毒等惡劣環(huán)境中 。 本系統(tǒng)安裝使用方便，價格便宜，并可與遙測遙控系統(tǒng)配合使用，有較廣闊的應用前景。我國無損檢測技術是從無到有，從低級階段逐漸發(fā)展到應用普及的現(xiàn)階段水平。 本設計在理論方面對超聲波傳感器的工作原理，單片機對傳感器工作的控制處理等方面內(nèi)容進行了深入的分析研究，同時對超聲波測距結果的LED 顯示和溫度補償?shù)葐栴}也做出了較實際的分析處理，在此基礎上，以Atmel89C51 單片機為核心的超聲收發(fā)控制電路及數(shù)據(jù)采集處理和顯示電路，采 用由 Polaroid600系列傳感器和 6500系列驅動模塊的超聲波測距儀。 總體上講超聲波發(fā)生器可以分為兩大類 :一類使用電氣方式產(chǎn)生超聲波，一類是用機械方式產(chǎn)生超聲波。中心頻率最高，測距越短，而分辨力越高。因此，在余振未消失以前，還不能啟動系統(tǒng)進行回波接收，以上兩個原因造成了超聲傳感器具有測量一定的測量范圍。 BINH 引腳：外部消隱允許，只有給此引腳送高電平， BLNK 所加的所有信號才有效。基于此接收放大器增益可以被增加，如果需要還可以相應的增加 R1，因為這種接收放大器增益是和 R1 直接成正比的。 C） 5～ 0 1～ 6 7～ 12 13～ 18 19～ 24 25～ 30 31～ 36 37～ 42 讀取溫度 t（ 176。所以，采用此芯片接口的串行通信系統(tǒng)只需單一的 +5V電源就可以了。 1 個串行中斷 178。 ②工作方式 1：設置 Ml=0， M0=1 時定時器 /計數(shù)器為方式 1，構成 16位定時器 /計數(shù)器。 系統(tǒng)硬件設計的其他芯片原理介紹 關于本設計采用的超聲波傳感器及其收發(fā)驅動模塊的硬件電路設計等內(nèi)容，由于并不作為本設計所要求內(nèi)容，所以已在第 2章的“ 感器的主要參數(shù)及選擇”部分作出較為詳細的介紹。這就是說：它消耗的電不超過 。 系統(tǒng)硬件設計中采用 MAX232 芯片接口的 PC 機與 AT89C51 單片機串行通信，系統(tǒng)軟件設計完成將單片機處理后的測距結果信號發(fā)送給 PC 機，從PC 機接收各種測距模式的控制信號。設定串口發(fā)送的延時時間 ACALL DDELAY LCALL LOP1 。 傳感器 1 測距單元地址送 R1 SJMP LOOP9 LOOP8: SETB 00H 。 根據(jù)上述的分析，雙機通信的約定：串行口設定為 10 位異步通信方式，數(shù)據(jù)格式為一位起始位，一位停止位，八位數(shù)據(jù)位，無奇偶校驗。調(diào)用子程序計算距離 MOV R6,4EH MOV R7,20H LCALL DIVD MOV A,R3 MOV R7,A MOV A,R2 MOV R6,A POP 02H POP 01H MOV A,R7 MOV R1,A INC R1 MOV A,R6 MOV R1,A INC R1 。關計數(shù) MOV P1,00111111B 。串口設定，串口工作方式 1 MOV PCON, 00H MOV TL1, 0E8H MOV TH1, 0E8H 。在系統(tǒng)軟件中，要完成對超聲波發(fā)射信號和接收信號的控制等。半導體晶片由兩部分組成，一部分是 P型半導體，在它里面空穴占主導地位，另一端是 N型半導體，在這邊主要是電子。 (2).定時器 /計數(shù)器 1 溢出中斷標志 TF1，當定時器 /計數(shù)器 1 計數(shù)溢出時由 **************** 論文 超聲波測距系統(tǒng)硬件及軟件的實現(xiàn) 24 硬件自動置 TF1=1，在中斷允許的情況下，便向 CPU 發(fā)出定時器 /計數(shù)器 1的中斷請求信號， CPU 響應后 TF1 由硬件自動清零。 TCON 寄存器用于控制定時器 /計數(shù)器的啟停和中斷請求。 兼容 MCS— 51 指令系統(tǒng) 178。 單片機與 PC 機串行通信的設計 圖 MAX232 接口的單片機與 PC 機串行通信電路圖 **************** 論文 超聲波測距系統(tǒng)硬件及軟件的實現(xiàn) 20 串行通信是上位機和下位機建立聯(lián)系的橋梁，本測距系統(tǒng)單片機與 PC機串行通信的設計采用 MAX232 單芯片實現(xiàn) AT89C51 與 PC 機的 RS232C 標準接口通信電路。 **************** 論文 超聲波測距系統(tǒng)硬件及軟件的實現(xiàn) 16 單片機控制超聲波傳感器聲波收發(fā)電路的設計 圖 單片機控制超聲波傳感器聲波收發(fā)的電路圖 此部分是超聲波傳感 器距離測量系統(tǒng)的單 元硬件設計的核心部分和首要內(nèi)容，它直接關系到整個電路設計的成功與否，其硬件連接圖如圖 所示，由于單片機引腳不便直接驅動并控制 6500 系列超聲波傳感器驅動模塊的各控制信號，設計采用通過六輸出 反相緩沖器 /驅動器 74LS06 來實現(xiàn)對 6500 系列超聲波傳感器驅動模塊的各控制信號的控制等，本設計中單片機與 6500 系列超聲波傳感器驅動模塊的各控制信號引腳的連接方式如下： → A4→ Y4→ INIT（傳 感器 1超聲波發(fā)射信號） → A5→ Y5→ BLNK（傳感器 1 外部消隱信號） → A6→ Y6→ BINH（傳感器 1 外部消隱允許） INT0←反相器 7404← ECHO（傳感器 1 回波輸出信號） → A1→ Y1→ INIT（傳感器 2 超聲波發(fā)射信號） → A2→ Y2→ BLNK（傳感器 2 外部消隱信號） **************** 論文 超聲波測距系統(tǒng)硬件及軟件的實現(xiàn) 17 → A3→ Y3→ BINH（傳感器 2 外部消隱允許） INT1←反相器 7404← ECHO（傳感器 2 回波輸出信號） 其 中 A1～ A6 為 74LS06 的輸入端 ,Y1～ Y6 為 74LS06 的輸出端。接受到第一個回波信號之后 ECHO 圖 多回聲工作方式各引腳信號 引腳回變?yōu)楦唠娖?，我們可以通過給外部消隱 BLNK 引腳送高電平來促使ECHO 引腳變?yōu)榈碗娖揭詡錂z測下一目標之用 (注意：先使 BINH 變高，在讓外部消隱 BLNK 引腳送高電平 )。這種把回波以數(shù)字形式輸出和可變帶寬的放大器能很大地減小噪聲。 超聲傳感器及其驅動模塊的選擇 超聲波傳感器是實現(xiàn)聲、電轉換的裝置，又稱超聲換能器或超聲波探頭。在空氣中聲波傳輸速率為 smTcc /273/10 ?? ，其泰勒級數(shù)展開式（僅保留到一次項）為： c=c0 ＋ , 其中 T 為絕對溫度，smc / ? 。一般有以下幾種 : ：質(zhì)點振動方向與傳播方向一致的波，稱為縱波。超聲儀研制呈現(xiàn)一派繁榮景象。 、光照度不敏感，可適用于識別透明、半透明及漫反射差的物體 (如玻璃、拋光體 )。 關鍵詞 : 超聲波，超聲波傳感器，超聲波測距系統(tǒng)， AT89C51 單片機，溫度補償。超聲波檢測儀器的研制生產(chǎn)，也大致按此規(guī)律而發(fā)展變化。 **************** 論文 緒論 4 Polaroid600 系列傳感器既可以作為發(fā)射器又可以作為接收器，測距范圍從 6英寸到 35英尺，絕對精度177。電氣方式包括壓電型，磁致伸縮型和電動型等 。 常見超聲波傳感器的中心頻率有 30KHz、4OKHz、 75KHz、 200KHz、 400KHz 等。此超聲波最近可以測量 20cm。 Polaroid 6500 系列超聲波傳感器測距驅動模塊的工作方式： 6500 超聲驅動模塊有兩種工作方式：單回聲工作方式和多回聲工作方式。電位計 VR1 能夠提供級間的接收放大器增益的調(diào)整，它可以通過調(diào)整 R1 來整理整個測量范圍內(nèi)的放大器增益。 C） 2 4 10 16 22 28 34 40 其中 t=6*X2， X=0～ 7。對于沒有 177。 128x8bit 內(nèi)部 RAM 178。 ③工作方式 2：設置 Ml=1， M0=0 時定時器 /計數(shù)器為方式 2，構成自動重新裝入初值的 8 位定時器 /計數(shù)器。 74LS06 和 74LS04 74LS06和 74LS04在