【文章內(nèi)容簡介】 1BH1CH41DH1EH51FH20H622H23H725H26H827H28H929H2EH厘米2FH 30H百31H32H十 表44 ISD1720的通信是SPI方式，所先寫個SPI通信功能程序（見子程序SENDDATA）。每次要寫命令或讀取狀態(tài)直接調用，使用時方便。/************************************************************************ * 函數(shù)原型: SENDDATA。 * 功 能: SPI串口數(shù)據(jù)發(fā)送，發(fā)送數(shù)據(jù)，一次一個字節(jié)，* 待發(fā)送數(shù)據(jù)存在R2,讀取接收ISD1720芯片移出的一個字節(jié),接收* 存在R2***********************************************************************/SENDDATA: MOV R4,8 SETB SCLK 。一次一個字節(jié)移位，8位 CLR SS NOP NOPLOOP1: CLR SCLK CLR C CALL DELAY_30ns MOV A,R2 RRC A MOV R2,A MOV MOSI,C JNB MOSO,LOOP2 MOV A,R2ORL A,10000000B MOV R2,ALOOP2: SETB SCLK CALL DELAY_30ns DJNZ R4,LOOP1 CLR MOSI RET 每次計算出來的距離值存在對應緩沖區(qū)內(nèi)，如果需要時需用語音讀出來。在語音芯片，它能定點播放（從特定的地址開始播放到特定的結束地址），所以需知道它各個語音的存放地址和結束地址。在軟件設計上，把各語音段的地址制作成一個表，每個語音有兩個地址，一個起始地址，一個結束地址。所以，把表作成雙字節(jié)表（見程序表TAB）。比如語音“0”它的起始地址為11H，結束地址為13H；語音“1”它的起始地址為14H，結束地址為17H。TAB:DB 11H,13H,14H,16H,17H,18H,19H,1AH,1BH,1CH,1DH,1EH,1FH,20H,22H,23H,25H,26H,27H,28H,29H,2EH,2FH,30H,31H,32H 在設計上，能測到的距離是三位的數(shù)字，它把距離數(shù)據(jù)存在緩沖區(qū)內(nèi)，包括各位有出現(xiàn)零。語音每次播報的內(nèi)容來自距離緩沖區(qū)。如果遇到有效數(shù)只有一位或兩位時，此時前面有兩個或一個零。在語音播報時，需讓百位或十位的零自動去掉,讀出有效的距離。（4） 中斷服務子程序：①軟件功能模塊流程圖設計（圖411）： 圖411②設計思路說明： 當進入中斷時，必須馬上關閉定時器。避免定時器繼續(xù)計時，讓時間誤差更大，導致結果誤差加大。接著取定時器定時的時間，該時間通過運算得到距離結果。為了有余波的干擾再次進入中斷，在外部中斷服務子程序中關斷外部中斷子程序。5 安裝與調試： 本系統(tǒng)需實現(xiàn)部分分硬件與軟件部分，軟件是根據(jù)硬件的方案而編寫。在硬件，先確定各個模塊所采用的方案然后作出各個方案的電路原理圖。調試各各模塊功能是否實現(xiàn)。如果實現(xiàn)了，做出各個模塊結合在一起的主控電路原理圖和各模塊的功能電路圖（本設計語音模塊與總電路不同于一個電路板上）。畫完之后，做出PCB圖時，安裝兩個超聲波探頭時應保持兩個探頭中心軸線平行相距48CM。其它元件無特殊要求。 檢查PCB圖與電路原理圖是否一致。檢查無誤之后做出電路板焊上各個元件。焊完之后，對照圖看是否有焊錯，確認無誤后通額定的電壓（輸入端輸入12V左右）。然后用萬用表測7809和7805，看它們的輸出端是否分別為9V、5V。如果是，電源電路正常。保輸入電壓一段時間，檢查各個元件是否正常（比如是否發(fā)熱）。各個模塊安裝完成之后，在輸入端接上12左右的電壓。用示波器觀察單片機119端是否有12MHZ波形。如果有，單片機正常工作。在LM393的第3端接入5V的電平，用示波器觀察第1端是否有幅度9V波形。如果有，調節(jié)滑動變阻器RTRT2，使1端輸出頻率為40KHZ，且高低電平時間相等。頻率調完成之后，用平滑堅硬的東西擋在兩個超聲波探頭前，距離大約10CM左右。此時，用萬用表測CX20106A第7端的電平，看是否為低。如果是，接著第3端接入低電平，看1端是否沒波形輸出。如果是，此時，用萬用表測CX20106A第7端的電平，看是否為高。如果以上皆是，則超聲波發(fā)送與接收電路都可以。在顯示上。如果正確，主控電路板電路正常。當主控電路板正確后，檢查語音模塊。先通過獨立按鍵模式下是否有實現(xiàn)相應的功能。如果有，用獨立按鍵的方法錄下各個需要的語音，數(shù)字語音“0、9”和“百、十、厘米”語音。錄下之后，用按鍵試播放語音，看語音是否齊全與音質如何。如果可以，該電路正常。硬件安裝調試完成。硬件安裝調試完成之后。需進行軟件編寫調試。用KEIL軟件進行開發(fā)，根據(jù)各個功能模塊的軟件設計思路寫出相應的軟件程序，生成HEX文件，用progisp軟件工具燒寫到單片機。首先，先一個一個模塊的燒寫到單片機，過過不斷修改，讓每個模塊的功能實現(xiàn)。之后，把每個模塊結合在一起，也通過修改，讓整個整個系統(tǒng)的功能實現(xiàn)。需說明的是，在語音模塊上由于是獨立按鍵下錄音。所以，各語音段的存放地址不能確定。從ISD1720的資料上可看出，獨立模式下，用戶真正的語音存放區(qū)是從存放地址10H開始，現(xiàn)在可以通過ISD1720有定點播放功能從存放地址10H開始找出各語音的開始地址和結束地址。：在設計中出現(xiàn)了一些問題，在此對一些問題進行分析：①在顯示上不穩(wěn)定：主要原因是接收電路靈敏度太高，受到雜波的影響。如果靈敏度太高，那么外界對其干擾很大，可能輕微的振動、較高的聲音就能干擾到。這樣進入中斷并非是由于接收到回波，結果所取定時時間是個誤值。運算之后的距離值也是錯誤的。由于受到干擾的時間是不定時的，是隨機的，所以得出來的距離也是隨機的。所以顯示不穩(wěn)定。可以通過改變CX20106A各管腳的元件的參數(shù)降低靈敏度。②距離值不改變：該原因可能是接收電路靈敏度較高或者是信號較強。如果靈敏度較高或者是信號較強，每當發(fā)送完超聲波后，有些余波的干擾，讓其進入中斷。因為每次發(fā)送的時間和兩個探頭的距離一樣，所以一值顯顯固定值，其值的大小為兩個探頭距離加發(fā)送超聲波時間所傳播的距離。此問題可以通過改變兩個探頭的距離（大約在48CM）和降低接收電路的靈敏度解決。③沒有測到距離值：可能由于接收電路靈敏度太低或發(fā)送電路沒信號發(fā)送。如果是接收電路問題，可以提高接收電路靈敏度。如果是沒有信號發(fā)送，可能是NE555P、LM393壞掉，或者是哪邊虛焊。可以通過電路檢查解決。④所能測到的距離太短：這問題主要是接收電路敏感度低和回波信號弱。適當提高收靈敏度；對于回波信號弱，可以增多超聲波發(fā)送的個數(shù)，如果距離要更長，可以增大發(fā)送電壓。⑤不能語音報距：由于語音模塊與主控電路分開，用引線連接。單片機與語音模塊是以SPI串口通信，線路接觸要良好。由于線路接觸不是很好，結果不能語音報距。通過線路檢查和改善，可以完成。6結論超聲波測距已廣泛應用于工業(yè)定位檢測、移動機器人、汽車防碰和海洋捕撈作業(yè)等領域。隨著信息處理技術和電子應用范圍越來越廣，測量精度和響應速度也越來越高。這種測量方法不僅可以避免人為因素帶來的的影響，而且系統(tǒng)測量精度高，適用性強。本設計系統(tǒng)采用AT89S5CX2010CD406NE555P、LM393等來設計超聲波發(fā)收電路，實現(xiàn)了超聲波從發(fā)送到接收的傳送時間，從而得到待測距離。系統(tǒng)設計具有結構簡單、工作可靠、測量誤差小。距離符合市場要求，測量的盲區(qū)也控制在10CM以內(nèi)。針對市場需求，本設計還可以加大發(fā)射功率，讓測量的距離更加的遠。通過本系統(tǒng)的設計加深了對AT89S51的功能的了解和使用。通過原理圖的繪制加強了對protel的使用。由于自身的知識儲備的淺薄和時間的緊迫，設計還存在著許多問題，某些原理研究還不是很完善等，這就要求自己不僅僅是要在設計期間來研究這門話題，應該在設計之外繼續(xù)深入思考，用最短的時候學到最多的本領。通過作本次設計，我感受到了在任何領域的知識的博大精深，更加激起了我求知的欲望，作為在電子領域發(fā)展的新人來說，本設計也許算不上有研究和很好的參考價值，卻能在一定程度上提高自己自身的知識和更努力的學習工作。7使用儀器設備清單（1）、儀器設備： 計算機一臺、示波器、電烙鐵、012以上的穩(wěn)壓電源、51下載器（2）、使用軟件： keil、progisp、protel 99（3）、元件清單：元件名稱參數(shù)數(shù)量元件名稱參數(shù)數(shù)量AT89S51 無1電解電容22uf,1uf，各1CX20106A 無滌綸電容1CD4069 無1瓷片電容330p1超聲波探頭發(fā)送與接收1對瓷片電容22p2電阻1K 5按鍵 無12電阻200,220k各1NOKIA5510LCD無1電阻4．7k3晶振12MHZ1電阻 10k5電阻 80k1ASISD1720 無1電解電容470uF3LM393 無1滌綸電容,220J1NE555P 無1瓷片電容1046LED 1瓷片電容10318收獲、體會和建議（1）、收獲與體會： 本次設計主要是完成超聲波測距和語音芯片的的設計。這次的設計也是大學三年來的一次總結和肯定，而且是對自身知識的擴展。在平常時，對一些元件接觸得比較少，在此設計中多了解了一些元件，對元件的了解更深。比如，語音芯片ISD1720以前沒有用過，經(jīng)過本次設計需要，要去了解它，知道它的用法，到進行使用，這可以提高自己的自學能力；平常用得最多的是1602液晶，是一款并口通信，它的使用較簡單，在這次設計中顯示采用NOKIA5510LCD液晶顯示，它是串口通信，使用會比較復雜。這一個過程中不僅是單單兩個液晶比較，這也是對自己知識水平的提高和知識面的擴展。 在學校平常接觸的一些實驗一般限于一些單功能模塊或者是一些比較簡單的實驗，理論偏多一些，實際應用偏較少點。像超聲波測距這一項技術，在現(xiàn)在的工業(yè)和生活中應用廣泛，雖然本次設計沒有像實際所應用儀器功能的完善、精度等。但是，這也是一次與實際接軌的機會。 在這次的設計中，也讓我感覺到師生之間濃濃的情誼與同學之間團結。此設計能夠順利完成，這離不開老師不厭其煩的指導和同學之間的探討與幫助。在此，要感謝我的同門師兄妹，還要感謝我的室友、同學，感謝黎明大學機電系的所有老師，他們使我的大學生活變得豐富、充實。有人說，時間如流水，一刻不停地沖刷著記憶，但是，有些記憶隨著時間的沖刷不會消逝，反而會變得越來越清晰、越來越值得回味，因為它們已深深銘刻在內(nèi)心深處。四年求學即將劃上句號，收拾行囊、開始新征途的日子悄然逼近，回頭看看走過的路，無限感慨，揮揮手，卻依然不想說再見?。?） 建議：本次設計上，功能基本實現(xiàn)。但是一些功能上不夠完善，比如，超聲波的傳播度是隨著溫度的變化而改變，在此設計中它默認一個固定速度值。在設計中可以添加一個溫度傳感器，進行溫度補償，使得結果更加準確；一些功能實現(xiàn)方法可以改變，如40KHZ的脈沖產(chǎn)生，可以用40KHZ的晶振振出40KHZ的脈沖。這樣會使實際中降低成本。等9參考文獻序號（空一格）編著者．書名[M] ．出版地：出版社，出版時間。10附 錄主電路原理圖：主電路PCB圖：語音電路原理圖：語音電路PCB圖硬件電路板外觀圖片a:硬件電路板外觀圖片b:源程序代碼： REVERSE BIT TZ_20 EQU 30H ST_L EQU 60H ST_H EQU 61H ED_L EQU 62H ED_H EQU 63H SR0_L EQU 64H SR0_H EQU 65H SR1 EQU 66H SEND_BIT EQU 67H HZ_SZ_BIT EQU 68H ROW