【文章內容簡介】 2ms 時間（這也就是超聲波測距儀會有一個最小可測距離的原因，稱之為盲區(qū)值）后，才啟動對單片機 腳的電平判斷程序。當檢測到 腳的電平由高轉為低電平時，立即停止 T0計時。由于采用單片機采用的是 12 MHz 的晶振，計時器每計一個數(shù)就是 1μ s，當超聲波測距子程序檢測到接收成功的標志位后，將計數(shù)器 T0中的數(shù)（即超聲波來回所用的時間）按式（ 2）計算，即可得被測物體與測距儀之間的距離。 設計時取 15℃時的聲速為 340 m/s 則有： d=(c t)/2=172 T0/10000cm 其中， T0為計數(shù)器 T0 的計算值。 測出距離后結果將以十進制 BCD 碼方式送往 LED 顯示約 ，然后再發(fā)超聲波脈沖重復測量過程。 超聲波測距子程序及其流程圖 void wdzh() { TR0=0。 TH1=0x00。 TL1=0x00。 csbint=1。 sx=0。 delay(1700)。 csbfs()。 csbout=1。 TR1=1。 i=yzsj。 while(i) { } i=0。 while(csbint) //判斷接收回路是否收到超聲波的回波 { i++。 if(i=3300) csbint=0。 } TR1=0。 s=TH1。 s=s*256+TL1。 TR0=1。 csbint=1。 jsz=s*csbc。 //計算測量結果 jsz=jsz/2。 } 產生超聲波的子程序： 為了方便程序移置及準確產生超聲波信號，本測距的超聲波產生程序是用匯編語言編寫的進退聲波產生程序。產生的超聲波個數(shù)為 UCSBFS SEGMENT CODE RSEG UCSBFS PUBLIC CSBFS CSBFS: mov R6,8h 。超聲波發(fā)射的完整波形個數(shù)：共計四個 here: cpl 。輸出 40kHz 方波 nop nop nop nop nop nop nop nop nop djnz R6,here RET END 流程圖： 標 志 = 1 ？發(fā) 送 超 聲 波啟 動 計 時 器 T 0延 時 避 開 盲 區(qū)收 到 回 波 否 ？停 止 計 時計 算 測 量 值結 束超 聲 波 測 距預 設 時 間NYNNYN 超聲波測距流程圖 開 始初 始 化啟 動 定 時 器測 量 標 志超 聲 波 測 距距 離 上 限 值距 離 盲 區(qū) 值測 量 段 碼 轉 換顯 示距 離 報 警 值報 警 輸 出顯 示 值 = C C C顯 示 值 = 設 定 段 碼 轉 換= 1= 0YNNYYN 第五章 系統(tǒng)調試與誤差分析 我的步驟是先焊接各個模塊，焊接完每個模塊以后，再進行模塊的單獨測試，以確保在整個系統(tǒng)焊接完能正常的工作，原件安裝完畢后，將寫好程序的 AT89S51 機裝到測距板上，通電后將測距板的超聲波頭對著墻面往復移動，看數(shù)碼管的顯示結果會不會變化，在測量范圍內能否正常顯示。如果一直顯示“ ”，則需將下限值增大。本測 距板 1s 測量45 次，超聲波發(fā)送功率較大時，測量距離遠，則相應的下限值（盲區(qū)）應設置為高值。試驗板中的聲速沒有進行溫度補償，聲速值為 340m/s，該值為 15℃時的超聲波值。 注： 由于條件原因調試時無法提供 6V 交流電與 5V 雙 USB 接口線，所以由 干電池與 5V實驗室穩(wěn)壓電源代替。 我的錯誤與糾正 當我焊接好元器件，檢查無短路后，我接通了電源。 當時的現(xiàn)象是：接通電源瞬間顯示“ ”伴隨蜂鳴器一聲“滴”蜂鳴，接著 LED顯示三個“ C C C” ,并伴隨間斷蜂鳴，此為超出最大探測范圍。調節(jié)下限值無變化。 錯 誤 1：斷電后我重新按照原理圖對各個元器件焊腳進行對照。發(fā)現(xiàn)除了 BG1 外其它元器件焊腳焊接正確， BG1 的“ E”腳和“ C”腳焊接錯誤。 糾正：拆下 BG1檢查未被擊穿后重新按照正確的焊腳分部焊接。 錯誤 2：接通電源重新調試卻發(fā)現(xiàn)任就是之前的現(xiàn)象。 斷電后我重新按照原理圖進行排故。因為錯誤 1的緣故元器件已經檢查過焊腳無錯誤，所以我按照原理圖檢查元器件的名稱標識，發(fā)現(xiàn) BG BG9 兩個三極管分別是 9013 和 9012，而焊接是卻焊接成了 9012 和 9013. 糾正：拆下 BG BG9 檢查未被擊穿后重新按照正確名稱標識焊接 。 接通電源能正常工作 ... 誤差分析 雖然在簡易倒車帶最前端有 的空白距離，但是雷達在 50cm（ ）時顯示的是 51cm，在 45cm（ ）不到處卻顯示 45cm。如圖 5 52。 因此本雷達存在誤差。 性能分析 從實物測試的總體來說本測距板基本上達到了要求，理想上超聲波測距能達到 500 到700cm 左右，而我所能實現(xiàn)的最大距離只有 664cm 左右，測量結果受環(huán)境溫度影響。分析原因如下： 1. 超聲波發(fā)射部份由電阻 R三極管 BG超聲波脈沖變壓器 B及超聲波發(fā)送 頭 T40構成，以提高超聲波的發(fā)射功率，從面提高測量距離。這種方式，加大的超聲波了送頭的余振時間，造成超聲波測距盲區(qū)值較大（本系統(tǒng)盲區(qū)值為 40 厘米）。 。但在硬件的 PCB 上預留的位置。 誤差分析 超聲波測距由于其再使用中不受光照度、電磁場、色彩等因素的影響，加之其結構簡單成本低，在機器人避障和定位、汽車倒車、水庫液位測量等方面已經有了廣泛的應用。在原理上將，超聲波測距有脈沖回波法、共振法和頻差法。其中脈沖回波法測距常用，其原理是超聲傳感器發(fā)射超聲波，在 空氣中傳播至被測物，經反射后由超聲波傳感器接收反射脈沖，測量出超聲脈沖從發(fā)射到接收的時間，在已知超聲波聲速的前提下，可計算被測物的距離 H，即： H=vt/2。由于溫度影響超聲波在空氣中的傳播速度；超聲波反射回波很難精確捕捉，致使超聲波在空氣中傳播的時間很難精確測量。這些因素使超聲波測距的精度和范圍受到影響。 （ 1）溫度對超聲波波速的影響 空氣中傳播的超聲波是由機械振動產生的縱波，由于氣體具有反抗壓縮和擴張的彈性模量，氣體反抗壓縮變化力的作用，實現(xiàn)超聲波在空氣中傳播。因此超聲波的傳播速度受氣體的密度、溫度及氣體 分子成份的影響。其中溫度對超聲波在空氣中的傳播速度有明顯的影響，當需要精確確定超聲波傳播速度時，必須考慮溫度的影響。 （ 2）超聲波回波聲強影響 超聲波回波聲強與被測物得距離有由直接的關系，實際測量時，不一定是第一個回波的過零點觸發(fā)。這種誤差不能從根本上消除，但是可以通過根據(jù)測量距離調整脈沖群的脈 沖個數(shù)以及動態(tài)調整比較電壓來減小這種誤差。 （ 3）電路本身影響 電路硬件和軟件本身存在一定的缺陷，因此會造成測量誤差，主要表現(xiàn)為： ①啟動發(fā)射和啟動計時之間的偏差。這是源于單片機一次只能處理一件事，所以啟動發(fā)射和啟動 計時實際上不能同時完成，是先后完成的，存在時差。但只要指令速度足夠快，其偏差可以忽略。 ②收到回波到被檢測出的滯后。這是源于檢測電路的靈敏度和判斷偏差，從收到實際回波到電路確認并輸出相應信號肯定存在滯后，這和回波信號強弱、檢測電路原理以及判斷電路的敏感性相關，也是超聲波測距的核心。 ③收到中斷到中斷響應停止計時之間的滯后。這是源于單片機的中斷機制。收到中斷信號后，單片機不可能立刻響應，至少要完成當前的指令，有時還要等待其它中斷服務結束，所以這個滯后時間也不確定，從而導致測量結果的變化。但這個因素可以通過提高 單片機速度，使用高優(yōu)先級中斷。 ④計時器本身的誤差。這是源于計時器本身。由于目前多數(shù)使用晶體振蕩器，其穩(wěn)定度和準確度為 2050 PPM 級別，對于音速而言，其帶來的誤差在 mm 級。為減小此項