基于51單片機(jī)的超聲波測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-07-16 13:13 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 計(jì)者完成設(shè)計(jì)任務(wù)的重要保證，還能加速單片機(jī)應(yīng)用程序的開發(fā)過(guò)程。主程序首先是對(duì)系統(tǒng)環(huán)境初始化，設(shè)定定時(shí)器T0工作模式為6位定時(shí)計(jì)數(shù)器模式，置位總中斷允許位EA并給顯示端口P2清0。然后調(diào)用超聲波發(fā)生子程序送出一個(gè)超聲波脈沖，為了避免超聲波從發(fā)射器直接傳送到接收器引起的直射波觸發(fā)，（這也就是超聲波測(cè)距器會(huì)有一個(gè)最小測(cè)距離的原因）后，才打開外中斷0接收返回的超聲波信號(hào)。由于采用的是12MHz的晶振，計(jì)算器每計(jì)一個(gè)數(shù)就是1us,，當(dāng)主程序檢測(cè)到接收成功的標(biāo)志位后，將計(jì)數(shù)器T0中的數(shù)（即超聲波來(lái)回所用的時(shí)間）按計(jì)算公式計(jì)算，即可得被測(cè)物體與測(cè)距器之間的距離，設(shè)計(jì)時(shí)取聲速為340m/s。超聲波測(cè)距程序見(jiàn)附錄。 程序流程圖主程序流程圖如圖51所示：開始系統(tǒng)初始化發(fā)射超聲波脈沖計(jì)算距離等待反射超聲波圖51 主程序流程圖測(cè)距程序流程圖如圖52所示：圖52 測(cè)距程序流程圖6 設(shè)計(jì)感想在本次實(shí)訓(xùn)中，我們首先第一周進(jìn)行了FPGA的學(xué)習(xí)，由老師帶領(lǐng)我們學(xué)習(xí)FPGA的基本操作以及簡(jiǎn)單電路的設(shè)計(jì)，其中我認(rèn)為最為主要的就是讓我們認(rèn)識(shí)到了FPGA的發(fā)展現(xiàn)狀以及發(fā)展前景。通過(guò)了解，我們知道了FPGA的方便，可以用語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)我們需要的功能，進(jìn)而自動(dòng)實(shí)現(xiàn)其電路的設(shè)計(jì)，幫助我們簡(jiǎn)化了很多步驟，在這一周的學(xué)習(xí)當(dāng)中，我們首先學(xué)會(huì)了如何用語(yǔ)言來(lái)實(shí)現(xiàn)流水燈的設(shè)計(jì)，以及其基本的設(shè)計(jì)思路和方法還有quartus2軟件的使用方法，繼而學(xué)會(huì)了如何捕捉上升沿，這個(gè)很重要，對(duì)于以后我們工作能夠起很大的作用，最主要的是我們學(xué)到了很多電路設(shè)計(jì)方面的經(jīng)驗(yàn)，這些是我們平常在書本上學(xué)不到的，能夠幫助我們?cè)谝院蟮墓ぷ鳟?dāng)中節(jié)省很多的時(shí)間，創(chuàng)造了很多捷徑，能夠提高我們的效率。在第二周的時(shí)間里，我設(shè)計(jì)了超聲波測(cè)距電路，首先當(dāng)我拿到這個(gè)題目時(shí)，對(duì)于這個(gè)課題只有一些初步的想法，通過(guò)理論課的學(xué)習(xí)對(duì)此有一個(gè)初始的印象，然后就是去找資料，了解到了我們要設(shè)計(jì)的這個(gè)電路具體的實(shí)現(xiàn)原理、所需模塊等方面，以及他的組成部分，基于這個(gè)單片機(jī)，我們首先就要設(shè)計(jì)它的最小系統(tǒng)，然后我們還需要超聲波傳感器。并且還需要對(duì)于測(cè)完的距離進(jìn)行顯示，這時(shí)就需要顯示裝置，這里我們用的是LCD 1602A顯示屏。拿到這些裝置以后，我并不會(huì)連接，所以就需要認(rèn)識(shí)每個(gè)器件的引腳功能，工作原理，引腳的定義以及接法等等，然后我們就要進(jìn)行繪制原理圖，然后生成PCB板，在確認(rèn)無(wú)誤之后才能進(jìn)行焊接，在焊接過(guò)程當(dāng)中我們要注意的是焊點(diǎn)是否焊嚴(yán)，焊錫不能過(guò)多，走線要符合布局，在開始這次的設(shè)計(jì)工程當(dāng)中，沒(méi)有安排好布局，把LCD1602的數(shù)據(jù)口和單片機(jī)引腳接反，這是一個(gè)失誤的地方，在老師指導(dǎo)下糾正過(guò)來(lái)。我在焊接完板子之后，要進(jìn)行測(cè)試，首先測(cè)試顯示裝置，由于沒(méi)有電位器，我們就要計(jì)算電阻，使顯示器能夠正常工作，有適當(dāng)?shù)膶?duì)比度，亮度等等，在我們進(jìn)行測(cè)試的時(shí)候，換了好幾個(gè)電阻才調(diào)整到了適當(dāng)?shù)牧炼取Ｔ诟髂K都工作正常后，我們要進(jìn)行程序的編寫，要考慮很多方面，例如接口，語(yǔ)法，邏輯等有沒(méi)有錯(cuò)誤，這些是很必要的，然后進(jìn)行調(diào)試，更改程序等等。本次設(shè)計(jì)的超聲波測(cè)距電路經(jīng)過(guò)測(cè)試，誤差在1CM左右是02CM里可以接受的范圍。經(jīng)過(guò)本次實(shí)訓(xùn)，使我收獲良多，首先我們認(rèn)識(shí)到了FPGA的發(fā)展現(xiàn)狀，然后我們了解了電路
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