【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 產(chǎn)生一個(gè)中斷。在這里我采用的是集成電路CX20106A，這是一款紅外線檢波接收的專(zhuān)用芯片，常用于電視機(jī)紅外遙控接收器?？紤]到紅外遙控常用的載波頻率38KHz與測(cè)距超聲波頻率40KHz較為接近，可以利用它作為超聲波檢測(cè)電路。實(shí)驗(yàn)證明其具有很高的靈敏度和較強(qiáng)的抗干擾能力。超聲波接收電路如下所示：圖27超聲波接收電路 發(fā)射與接收系統(tǒng)產(chǎn)品裝配綜上所述，制作PCB板，裝配實(shí)物，實(shí)物圖如圖28.圖28 發(fā)射與接收系統(tǒng)實(shí)物圖本章先系統(tǒng)介紹發(fā)射系統(tǒng)，從結(jié)構(gòu)功能入手并簡(jiǎn)要介紹了發(fā)射器和74LS04反向放大器；根據(jù)原理圖詳細(xì)介紹發(fā)射系統(tǒng)的功能結(jié)構(gòu)，信號(hào)的具體走向。介紹完發(fā)射系統(tǒng)用相同的方式介紹了接收系統(tǒng)，因?yàn)榻邮掌骱桶l(fā)射器結(jié)構(gòu)完全相同也就沒(méi)在介紹，其中重要元器件為CX20106A紅外線遙控接收前置放大電路，接收的信號(hào)因?yàn)橛幸欢ǖ膿p失，所以將接收到的信號(hào)放大再送入單片機(jī)。3 信號(hào)的處理、控制與輸出顯示 信號(hào)的處理與控制本設(shè)計(jì)采用12MHZ晶振，通過(guò)振蕩電路驅(qū)動(dòng)單片機(jī)工作，且單片機(jī)計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)，接收系統(tǒng)的接收到回波信號(hào)后。單片機(jī)通過(guò)計(jì)數(shù)個(gè)數(shù)先計(jì)算出超聲波傳送的時(shí)間，再通過(guò)聲速計(jì)算出接收器與障礙物的距離。如果接收電路在定時(shí)器沒(méi)有記完的時(shí)候要加上沒(méi)有計(jì)完的部分。電源電路向單片機(jī)提供工作電壓，當(dāng)程序出錯(cuò)時(shí)復(fù)位電路可以讓程序回到第一條程序進(jìn)行執(zhí)行，當(dāng)我們按下開(kāi)關(guān)按鈕的時(shí)候產(chǎn)生發(fā)射信號(hào)，開(kāi)關(guān)彈起結(jié)束發(fā)射信號(hào)。圖31信號(hào)的處理與控制結(jié)構(gòu)框圖 微處理器的介紹對(duì)于信號(hào)的處理將使用一塊AT89S52單片機(jī)，單片微型計(jì)算機(jī)簡(jiǎn)稱(chēng)單片機(jī)，特別適用于控制領(lǐng)域，故又稱(chēng)為微控制器(Microcontroller)。單片微型計(jì)算機(jī)是微型計(jì)算機(jī)的一個(gè)重要分支，也是一種非常活躍且頗具生命力的機(jī)種。通常，單片機(jī)由單塊集成電路芯片構(gòu)成，內(nèi)部包含有計(jì)算機(jī)的基本功能部件：CPU(Central Processing Unit，中央處理器)、存儲(chǔ)器和I/O接口電路等。因此，單片機(jī)只需要與適當(dāng)?shù)能浖巴獠吭O(shè)備相結(jié)合，便可成為一個(gè)單片機(jī)控制系統(tǒng)。AT89S52簡(jiǎn)介：AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程 Flash 存儲(chǔ)器。使用Atmel 公司高密度非 易失性存儲(chǔ)器技術(shù)制造，與工業(yè)80C51 產(chǎn)品指令和引腳完 全兼容。片上Flash允許程序存儲(chǔ)器在系統(tǒng)可編程，亦適于 常規(guī)編程器。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng) 可編程Flash，使得AT89S52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提 供高靈活、超有效的解決方案。AT89S52具有以下標(biāo)準(zhǔn)功能： 8k字節(jié)Flash，256字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門(mén)狗定時(shí)器，2 個(gè)數(shù)據(jù)指針，三個(gè)16 位 定時(shí)器/計(jì)數(shù)器，一個(gè)6向量2級(jí)中斷結(jié)構(gòu)，全雙工串行口， 片內(nèi)晶振及時(shí)鐘電路。另外，AT89S52可降至0Hz 靜態(tài)邏 輯操作，支持2種軟件可選擇節(jié)電模式?？臻e模式下，CPU 停止工作，允許RAM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、串口、中斷繼續(xù)工作。掉電保護(hù)方式下，RAM內(nèi)容被保存，振蕩器被凍結(jié)，單片機(jī)一切工作停止，直到下一個(gè)中斷或硬件復(fù)位為止。圖32 AT89S52引腳分布圖AT89S52芯片共40引腳:1~8腳: 通用I/~9腳:RST復(fù)位鍵10 ~11腳:RXD串口輸入 TXD串口輸出12~19:I/O p3接口 (12,13腳 INT0中斷0 INT1中斷114~15 : 計(jì)數(shù)脈沖T0 T1 16,17: WR寫(xiě)控制 RD讀控制輸出端)18~19: 晶振諧振器 20 地線21~28 p2 接口 高8位地址總線29: psen 片外rom選通端 單片機(jī)對(duì)片外rom操作時(shí) 29腳(psen)輸出低電平30:ALE/PROG 地址鎖存器31:EA/ROM取指令控制器 高電平片內(nèi)取 低電平片外取32~39:~40:電源+5V 最小系統(tǒng)和復(fù)位電路單片機(jī)正常工作時(shí)，需要一個(gè)時(shí)鐘電路和一個(gè)復(fù)位電路來(lái)構(gòu)成單片機(jī)的最小系統(tǒng)。時(shí)鐘電路用于產(chǎn)生單片機(jī)工作時(shí)所需的時(shí)鐘信號(hào)，其有兩種時(shí)鐘方式：外部時(shí)鐘和內(nèi)部時(shí)鐘。外部始終是使用外部振蕩脈沖信號(hào)，常用于多片單片機(jī)同時(shí)工作，以便于同步。本設(shè)計(jì)使用12MHZ晶振，采用外部時(shí)鐘方式，AT89S52內(nèi)部有一個(gè)可控制的負(fù)反饋反向大器，引腳XTAL1和XTAL2分別是此放大器的輸入端和輸出端。這個(gè)放大器與反饋元件的片外石英晶體或陶瓷諧振器構(gòu)成一個(gè)自激振蕩器。外接晶體以及電容C1和C2構(gòu)成并聯(lián)諧振電路，接在放大器的反饋回路中。對(duì)外接電容值雖然沒(méi)有嚴(yán)格的要求，但是電容的大小多少會(huì)影響振蕩器頻率的高低、震蕩器的穩(wěn)定性、快速性以及溫度穩(wěn)定性。出于對(duì)測(cè)距精度的考慮，本設(shè)計(jì)采用12MHZ的晶體振蕩器，c1和c2的電容值約為30PF。復(fù)位是單片機(jī)的初始化操作，只要RST引腳出至少保持兩個(gè)機(jī)器周期的高電平就可以實(shí)現(xiàn)復(fù)位。在RST端出現(xiàn)高電平后的第二個(gè)周期，執(zhí)行內(nèi)部復(fù)位，以后每個(gè)周期重復(fù)一次，直至RST端變低。單片機(jī)的復(fù)位電路有兩種：上電復(fù)位和手動(dòng)復(fù)位。本設(shè)計(jì)采用手動(dòng)復(fù)位方式。當(dāng)按下復(fù)位按鈕時(shí)，電容迅速放電，使RST端迅速變?yōu)楦唠娖?，?fù)位按鈕松開(kāi)后，電容通過(guò)電阻充電，逐漸使RST端恢復(fù)低電平。本系統(tǒng)采用三位一體L E D 數(shù)碼管顯示所測(cè)距離值，碼管采用動(dòng)態(tài)掃描顯示，段碼輸出端口為單片機(jī)的P0口，分別接數(shù)碼管a~g和SP端，、,數(shù)碼管位驅(qū)運(yùn)用PNP三極管S9012三極管驅(qū)動(dòng)圖33 輸出與顯示結(jié)構(gòu)框圖 LED數(shù)碼管顯示原理LED數(shù)碼管是通過(guò)點(diǎn)亮不同的段碼組合來(lái)顯示數(shù)字和字母的。外觀如下圖34所示。LED數(shù)碼管從結(jié)構(gòu)上可分為共陽(yáng)極和共陰極兩種類(lèi)型。結(jié)構(gòu)如圖35，36所示，從圖35和圖36中我們可以看到共陽(yáng)極和共陰極數(shù)碼管的唯一區(qū)別在于公共端的極性不同，但兩者的顯示原理是相同的。共陰極和共陽(yáng)極數(shù)碼管內(nèi)部都集成了8個(gè)LED發(fā)光管，這8個(gè)LED發(fā)光管分別表示段碼值：A,B,C,D,E,F,G,DP。當(dāng)對(duì)應(yīng)的LED發(fā)光管被點(diǎn)亮?xí)r，對(duì)應(yīng)的段碼值就會(huì)亮起來(lái)，通過(guò)點(diǎn)亮不同的段碼組合，來(lái)顯示不同的數(shù)字和字母來(lái)。具體的對(duì)應(yīng)關(guān)系見(jiàn)圖37(共陽(yáng)極LED數(shù)碼管段碼表)。圖34 LED數(shù)碼管外觀圖 圖35 共陽(yáng)極LED數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 圖36 共陰極LED數(shù)碼管內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖圖37 LED數(shù)碼管共陽(yáng)字型（段碼）表 LED數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)顯示原理要想讓LED數(shù)碼管正確的顯示數(shù)據(jù)，首先要了解一下LED數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)顯示原理。在單片機(jī)系統(tǒng)中，LED數(shù)碼管的驅(qū)動(dòng)方式主要有動(dòng)態(tài)顯示和靜態(tài)顯示兩種類(lèi)型，每種類(lèi)型的驅(qū)動(dòng)電路各部相同。本設(shè)計(jì)使用LED動(dòng)態(tài)顯示，動(dòng)態(tài)顯示的原理就是，把所有LED數(shù)碼管相同的段碼連在一起，作為數(shù)據(jù)總線，連接至單片機(jī)的I/O端口上，每個(gè)LED數(shù)碼管的公共端單獨(dú)留出來(lái)，作為區(qū)分LED數(shù)碼管的地址線，分別連接到單片機(jī)的I/O端口上，在某一時(shí)刻，單片機(jī)發(fā)送要顯示的數(shù)據(jù)到LED數(shù)碼管的數(shù)據(jù)總線上，同一時(shí)刻接通需要顯示數(shù)據(jù)的數(shù)碼管的公共端，這樣對(duì)應(yīng)的數(shù)碼管就亮了，而沒(méi)有選通公共端的數(shù)碼管，雖然數(shù)據(jù)端上有數(shù)據(jù)存在，但是公共端未接通，形不成通路，所以段碼就不會(huì)亮。這樣就把要顯示的數(shù)據(jù)和數(shù)碼管的位置就對(duì)上了，總體一句話，把待顯數(shù)據(jù)放在數(shù)據(jù)總線上，同時(shí)接通某一數(shù)碼管的公共端，點(diǎn)亮數(shù)碼管后，延時(shí)一定時(shí)間（一般510ms左右），然后斷開(kāi)剛才數(shù)碼管的公共端；再向數(shù)據(jù)總線發(fā)送下一組數(shù)據(jù)，接通另一個(gè)數(shù)碼管的公共端，再延時(shí)一定時(shí)間，斷開(kāi)數(shù)碼管的公共端；用同樣方法使所有的數(shù)碼管都顯示一遍，然后從頭開(kāi)始循環(huán)掃描下去，只要每個(gè)數(shù)碼管在每秒內(nèi)能夠顯示25次以上，我們看到的顯示效果就是穩(wěn)定的數(shù)值。這就是數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)掃描驅(qū)動(dòng)方式。例如：，根據(jù)上圖段碼表可查，P0口發(fā)送的碼序?yàn)椋?1111001，10100100，00110000，10011001；對(duì)應(yīng)時(shí)刻P1口發(fā)送01111111，10111111，11011111，值得注意第三個(gè)段碼首位為0是因?yàn)橐c(diǎn)亮其中的小數(shù)點(diǎn)。圖38 LED數(shù)碼顯示電路圖、控制與輸出顯示產(chǎn)品裝配綜上所述，制作PC