基于單片機超聲波測水位警報系統(tǒng)(編輯修改稿)
2025-07-24 20:08 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 波的測距原理 （31） （32）式中:L兩探頭之間中心距離的一半.又知道超聲波傳播的距離為: ( 33)式中:v—超聲波在介質(zhì)中的傳播速度。 t—超聲波從發(fā)射到接收所需要的時間.將（3—2）、（3—3）代入（31）中得： ( 34)其中,超聲波的傳播速度v在一定的溫度下是一個常數(shù)(例如在溫度T=30度時,V=349m/s)。當(dāng)需要測量的距離H遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于L時,則(3—4)變?yōu)? ( 35) 所以,只要需要測量出超聲波傳播的時間t,就可以得出測量的距離H. 時鐘電路的設(shè)計XTAL1和XTAL2分別為反向放大器的輸入和輸出。該反向放大器可以配置為片內(nèi)振蕩器。石晶振蕩和陶瓷振蕩均可采用。如采用外部時鐘源驅(qū)動器件，XTAL2應(yīng)不接。因為一個機器周期含有6個狀態(tài)周期，而每個狀態(tài)周期為2個振蕩周期，所以一個機器周期共有12個振蕩周期，如果外接石英晶體振蕩器的振蕩頻率為12MHZ，一個振蕩周期為1/12us，故而一個機器周期為1us。如圖13所示為時鐘電路。圖13 時鐘電路圖 復(fù)位電路的設(shè)計復(fù)位方法一般有上電自動復(fù)位和外部按鍵手動復(fù)位，單片機在時鐘電路工作以后, 在RESET端持續(xù)給出2個機器周期的高電平時就可以完成復(fù)位操作。例如使用晶振頻率為12MHz時，則復(fù)位信號持續(xù)時間應(yīng)不小于2us。本設(shè)計采用的是自動復(fù)位電路。如圖14示為復(fù)位電路。圖14 復(fù)位電路圖 聲音報警電路的設(shè)計如下圖所示，用一個Speaker和三極管、電阻接到單片機的P13引腳上，構(gòu)成聲音報警電路，如圖15示為聲音報警電路。圖15 聲音報警電路圖 顯示模塊 顯示模塊采用數(shù)碼管顯示接口電路如圖16圖16 數(shù)碼管電路4 軟件設(shè)計 主程序工作流程圖按上述工作原理和硬件結(jié)構(gòu)分析可知系統(tǒng)主程序工作流程圖如下圖17所示；系統(tǒng)初始化報警結(jié)束測得距離與設(shè)定值比較，小于距離比較，報警是否持續(xù)開始啟動報警電路開始報警再次檢測等待下次報警結(jié)束YNNYYN圖17 主程序工作流程圖超聲波探測程序流程圖：圖19 超聲波探測程序流程圖5 總結(jié)本設(shè)計研究了一種基于單片機技術(shù)的超聲波智能測距報警系統(tǒng)。該系統(tǒng)通過以STC89C52單片機為工作處理器核心，超聲波傳感器，它是一種新穎的被動式超聲波探測器件，能夠以非接觸測出前方物體距離，、易懂、靈活；且安裝方便、智能性高、誤報率低。隨著現(xiàn)代人們安全意識的增強以及科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，相信報警器必將在更廣闊的領(lǐng)域得到更深層次的應(yīng)用。6 參考文獻 [1] 吳政江. 單片機控制紅外線防盜報警器[J]. 錦州師范學(xué)院學(xué)報, 2001.[2] 宋文緒. 傳感器與檢測技術(shù)[M]. 北京: 高等教育出版社, 2004.[3] 余錫存. 單片機原理及接口技術(shù)[M]. 西安: 西安電子科技大學(xué)出版社, 2000.[4] 唐桃波, 陳玉林. 基于AT89C51的智能無線安防報警器 [J]. 電子設(shè)計應(yīng)用, 2003, 5(6): 49～51.[5] 李全利. 單片機原理及接口技術(shù)[M]. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社, 2004.[6] 薛均義, 張彥斌. MCS51系列單片微型計算機及其應(yīng)用[M]. 西安: 西安交通大學(xué)出版社, 2005.[7] 徐愛鈞, 彭秀華. 單片機高級語言C51應(yīng)用程序設(shè)計[M]. 北京: 北京航空航天大學(xué)出版社, 2006.[8] 康華光. 電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分）[M]. 北京: 高等教育出版社, 2004. 附 錄附件1：原理圖附件2：程序include //調(diào)用單片機頭文件define uchar unsigned char //無符號字符型 宏定義 變量范圍0~255define uint unsigned int //無符號整型 宏定義 變量范圍0~65535include uchar a_a。//數(shù)碼管段選定義 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 uchar code smg_du[]={0x28,0xee,0x32,0xa2,0xe4,0xa1,0x21,0xea,0x20,0xa0, 0x60,0x25,0x39,0x26,0x31,0x71,0xff}。 //斷碼uchar dis_smg[8] ={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8}。//數(shù)碼管位選定義sbit smg_we1 = P3^4。 //數(shù)碼管位選定義sbit smg_we2 = P3^5。sbit smg_we3 = P3^6。sbit smg_we4 = P3^7。sbit c_send = P3^2。 //超聲波發(fā)射sbit c_recive = P3^3。 //超聲波接收sbit beep = P2^3。 //蜂鳴器IO口定義uchar smg_i = 3。 //顯示數(shù)碼管的個位數(shù)bit flag_300ms 。long distance。 //距離uint set_d。 //距離uchar flag_csb_juli。 //超聲波超出量程uint flag_time0。 //用來保存定時器0的時候的uchar menu_1。 //菜單設(shè)計的變量/***********************1ms延時函數(shù)*****************************/void delay_1ms(uint q){ uint i,j。 for(i=0。iq。i++) for(j=0。j120。j++)。}/***********************處理距離函數(shù)****************************/void smg_display(){ dis_smg[0] = smg_du[distance % 10]。 dis_smg[1] = smg_du[distance / 10 % 10]。 dis_smg[2] = smg_du[distance / 100 % 10] amp。 0xdf。 。 }define RdCommand 0x01 //定義ISP的操作命令define PrgCommand 0x02define EraseCommand 0x03 define Error 1define Ok 0define WaitTime 0x01 //定義CPU的等待時間sfr ISP_DATA=0xe2。 //寄存器申明sfr ISP_ADDRH=0xe3。sfr ISP_ADDRL=0xe4。sfr ISP_CMD=0xe5。sfr ISP_TRIG=0xe6。sfr ISP_CONTR=0xe7。/* ================ 打開 ISP,IAP 功能 ================= */void ISP_
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