【正文】 方面誤差極小，所以我在本次課題設(shè)計之初制定出采用了單片機(jī)搭載超聲波傳感器進(jìn)行測距報警的方案。由此看來， 內(nèi)置功能強(qiáng)大的 STC89C52 單片機(jī)為我此次的課程設(shè)計。要想將它在用作為低 8 位地址總線，只能在對片內(nèi)程序存儲器（ EPROM 型）進(jìn)行程序編程和校驗時才行。傳感器工作時所產(chǎn)生的頻率是由經(jīng)過壓電處理的晶片在共同振動時所產(chǎn)生的頻率決定的。如圖 7 所示： 圖 7 超聲波接收電路原理圖 一、超聲波接收器，其作用主要負(fù)責(zé)對發(fā)射出的超聲波進(jìn)行回波的接收；二、兩級放大 13 電路，由于接收器接收回來的反射波信號比較微弱，以至于傳感器難以對其進(jìn)行解析，所以我們利用放大電路來把接收到的反射波信息進(jìn)行放大；三、鎖相環(huán)電路，鎖相環(huán)電路起到一個向單片機(jī)控制器發(fā)出中斷信號的作用，這意味著測距已經(jīng)成功完成向。 如果在系統(tǒng)出現(xiàn)不正常運行的時候，我要想在系統(tǒng)中實現(xiàn)復(fù)位初始化功能，在一般的情況下我只要通過時鐘電路讓 RESET 這個引腳端持續(xù)獲得 2 個高電平，并且周期為兩個機(jī)器周期，這樣一來當(dāng)系統(tǒng)在運行過程中出現(xiàn)意外的情況后，我就可以通過復(fù)位電路完成 復(fù)位操作，保證系統(tǒng)的正常運行了 [9]。它的一個基本的工作模式大致為： TRIG 端持續(xù)不斷地提供一個 10uS 或者以上觸發(fā)信號，傳感器的發(fā)射電路接收到觸發(fā)信號之后，便會自 動響應(yīng)使得超聲波發(fā)射模塊相應(yīng)的循環(huán)發(fā)出 8 個頻率大小是 40kHz 的周期的高電平，與此同時傳感器的接收器開始實時檢測回波。 公式中 S 表示測量距離； T 表示測量距離計時的時間差（ T=t/2）。只要傳感器的接收端接收到返回超聲波信號，此時ITN1 引腳變?yōu)榈碗娖?，系統(tǒng)立即進(jìn)入中斷程序。 6 設(shè)計總結(jié) 整個設(shè)計過程 是對 單片機(jī)所學(xué)知識的一次綜合性運用考察 ，其中包括了 對模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)、數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)、傳感器技術(shù)以及單片機(jī)等知識有一定程度上的靈活運用，將這幾個方面較完善的協(xié)調(diào)好，從而完成了本次設(shè)計。從中我們都學(xué)到了很多。 26 附錄 附件 1：系統(tǒng)總圖 27 畢業(yè)設(shè)計（論文）原創(chuàng)性聲明和使用授權(quán)說明 原創(chuàng)性聲明 本人鄭重承諾：所呈交的畢業(yè)設(shè)計（論文），是我個人在指導(dǎo)教師的指導(dǎo)下進(jìn)行的研究工作及取得的成果。 ：任務(wù)書、開題報告、外文譯文、譯文原文（復(fù)印件）。更能減少電路的連接的失誤 俗話說：實踐中出真知，在此次的設(shè)計過程中我也發(fā)現(xiàn)了自 己單片機(jī)知識儲備和理解上的不足，還有重要的一點就是，除了在我們具備豐富的專業(yè)知識之外，實踐動手能力是同樣不可忽視的，只有兩者結(jié)合起來，才能順利地設(shè)計出一樣合格的東西。在此設(shè)計之前我們對于單片機(jī)的通訊理解止步于與外部輸入輸出設(shè)備的并口通訊，現(xiàn)在我們也知道了利用單片機(jī) P3 口第二功能 實現(xiàn)單片機(jī)間的串行通訊。但是也必須考慮到超聲波傳感器本身在發(fā)射與接收的過程中也存在著多多少少的誤差，同時人為干擾誤差也很大，所以超聲波測距儀在還需要在穩(wěn)定性和可靠性方面不斷地調(diào)試和改進(jìn)。 超聲波測距程序設(shè)計 在設(shè)計超聲波發(fā)生子程序的時候，我結(jié)合具體的超聲波傳感器在實際中運用，將傳感器的發(fā)射腳 Trig 定義給 —ITN0 端口，將接收腳 Echo 定義給 端口。所以此系統(tǒng)測量精度理論上可以達(dá)到毫米級。這部分主要控制計時器計時，數(shù)碼管顯示 以及距離的計算等等功能 [12]。 圖 10 顯示電路 系統(tǒng)為了能夠?qū)崟r展現(xiàn)智能小車與后方的障礙物之間的距離值，我在電路中加了一個四位共陽數(shù)碼管組成動態(tài)顯示電路 [8]。超聲波電路原理圖如圖 5 所示 ： 圖 5 超聲波發(fā)射電路原理圖 12 超聲波發(fā)射電路 超聲波傳感器中的反相器和超聲波發(fā)射換能器主要構(gòu)成超聲波傳感器的發(fā)射電路。而接收探頭通常是利用正向的壓電效應(yīng)來工作的，其原理是把傳感器產(chǎn)生的帶有振動的波形轉(zhuǎn)化成電信號。 單片機(jī)的第 39～ 32 引腳分別是 P0 口的 ～ 端口，對應(yīng)著 8 位漏極開路的雙向 I/O端口。單片機(jī)都將這些功能模塊集中在一起并加以實現(xiàn)，所以單片機(jī)又被叫做是微控制器 MCU（ MicrocontrollerUnit） 。根據(jù)超聲波的距離計算公式即可計算出發(fā)射器與 障礙物之間的距離（ S），即： S=(v*t)/2。例如 ：小到最原始的是用簡單的卡尺測量較短的距離；大到在遠(yuǎn)距離測量上，可以采用激光來進(jìn)行測量等。也正是這是由聲波振動引起附加壓力現(xiàn)象所以叫聲壓特性。雖然如此超聲波的物理特 性并沒有因為它的高頻率而改變，換句話說它同一般的聲波在本質(zhì)上還是相接近的，因此也具有一般聲波相同的特性，如反射、折射、干涉、衍射和散射等。它所具備的操作方便、計算簡單、測量精確度高等特點，成為了我本次課程設(shè)計的不二選擇。 畢業(yè)論文（設(shè)計） 題 目： 基于單片機(jī)的無線測距儀設(shè)計 目錄 1 緒論 ..................................................................................................1 課題設(shè)計的背景 ....................................................................................................1 課題設(shè)計的意義 ....................................................................................................1 單片機(jī)簡介 ...........................................................................................................1 超聲波簡介 ...........................................................................................................2 超聲波的特性 ................................................................................................2 超聲波的應(yīng)用 ................................................................................................3 2 總體設(shè)計方案 ...................................................................................4 設(shè)計思路 ..............................................................................................................4 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)思路 .......................................................................................................5 3 硬件電路及模塊單元設(shè)計 ................................................................6 主要元件介紹 .......................................................................................................6 STC89C52 單片機(jī) ........................................................................................6 超聲波傳感器 ..............................................................................................8 電路設(shè)計 ............................................................................................................... 10 超聲波電路 ................................................................................................. 11 超聲波發(fā)射電路 .......................................................................................... 12 超聲波接收電路 .......................................................................................... 12 超聲波時序圖 .............................................................................................. 13 電源設(shè)計 ..................................................................................................... 13 顯示電路 ..................................................................................................... 14 復(fù)位電路 ..................................................................................................... 14 時鐘電路 ..................................................................................................... 15 聲音報警電路 .............................................................................................. 15 單元設(shè)計模塊 ....................................................................................................... 16 主控制模塊 ................................................................................................. 16 超聲波傳感器模塊 ....................................................................................... 16 測距分析 ............................................................................................................ 17 4 軟件設(shè)計 ........................................................................................ 19 主程序設(shè)計 ........................................................................................................... 19 超聲波測距程序設(shè)計 ............................................................................................. 20 5 系統(tǒng)調(diào)試 ......................................................................