現(xiàn)代通信技術(shù)專業(yè)課程設(shè)計(jì)-基于單片機(jī)控制的超聲波測距報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2024-12-14 00:57 本頁面
【文章內(nèi)容簡介】 遙控常用的載波頻率 38 kHz 與測距的超聲波頻率40 kHz較為接近，可以利用它制作超聲波檢測接收電路 (如圖 )。實(shí)驗(yàn)證明用 CX20206A 接收超聲波 (無信號(hào)時(shí)輸出高電平 )，具有很好的靈敏度和較強(qiáng)的抗干擾能力 【 9】 。 78123 456R E S 2R 1 3R 1 2U 5R 1 4C 4RC 7C 6C 51 μ FR E S 2C X 2 0 1 0 6 A0 . 0 5 6 μ F3 3 0 p FV C C1 0 Ω3 . 3 μ FG N D+ 圖 上海師范大學(xué)天華學(xué)院電子信息工程系現(xiàn)代通信技術(shù)專業(yè)課程設(shè)計(jì) 8 8 顯示電路設(shè)計(jì) 顯示電路采用簡單 實(shí)用的 4位共陽 LED數(shù)碼管，段碼用 74LS244驅(qū)動(dòng)，位碼用 PNP三級(jí)管驅(qū)動(dòng)。 接 ，其小數(shù)點(diǎn)在 效時(shí)顯示，此功能由軟件來完成。 復(fù)位功能 系統(tǒng)應(yīng)具備測距啟動(dòng)功能，可以復(fù)位系統(tǒng)，使其開始重新測距。采用開發(fā)平臺(tái)中的按鍵模塊實(shí)現(xiàn)。 綜上所述 本系統(tǒng)的特點(diǎn)是利用單片機(jī)控制超聲波的發(fā)射和對超聲波自發(fā)射至接收往返時(shí)間的計(jì)時(shí)，單片機(jī)選用 STC89C52，經(jīng)濟(jì)易用，且片內(nèi)有 8K的 ROM，便于編程。電路原理圖如圖 所示。 上海師范大學(xué)天華學(xué)院電子信息工程系現(xiàn)代通信技術(shù)專業(yè)課程設(shè)計(jì) 9 9 XTALabfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpDS?DPY_7SEG_DPabfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpDS?DPY_7SEG_DPabfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpDS?DPY_7SEG_DPP1.0(T2)P1.1(T2X)P1.2P1.3P1.4P1.5(MOSI)P1.6(MISO)P1.7(SCK)P3.0(RXD)P3.1(TXD)P3.2(INT0)P3.3(INT1)P3.4(T0)P3.5(T1)P3.7(RD)P3.6(WR)X2RESETX1 GND(AD0)P0.0(AD1)P0.1(AD2)P0.2(AD3)P0.3(AD4)P0.4(AD5)P0.5(AD6)P0.6(AD7)P0.7P2.1P2.0P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7VCCEA/VPALE/PPSENSTC89C521122334455667788991010111112121313141415151616171718181919202021 22 23 24 25 26 27 28 2930313233343536373839DS?89C51R1 10K超聲波SPEAKERC10C9RSTE1VCC1 2 3 4 5 6 7 816 15 14 13 12 11 10 9RP?RESPACK4Q1 PNPQ2 PNPQ3 PNPVCCD? DIODES? SWPB圖 電路原理圖 上海師范大學(xué)天華學(xué)院電子信息工程系現(xiàn)代通信技術(shù)專業(yè)課程設(shè)計(jì) 10 10 4 軟件方案 程序 設(shè)計(jì) 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)采用模塊化設(shè)計(jì)，主要包括主程序設(shè)計(jì)、 T0 中斷服務(wù)子程序、外部中斷服務(wù)子程序、距離計(jì)算子程序、 LED 顯示子程序設(shè)計(jì)等。主程序首先是對系統(tǒng)環(huán)境初始化，設(shè)置定時(shí)器 T0 工作模式為 16 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 P0和 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)，需要延時(shí)約 ms， 然后 才打開外中斷 0接收返回的超聲波信號(hào) 【 10】 。 測出距離后結(jié)果將以十進(jìn)制 BCD碼方式送往 LED顯示約 ，然后再發(fā)超聲波脈沖重復(fù)測量過程。為了有利于程序結(jié)構(gòu)化和容易計(jì)算出距離，主程序采用 C語言編寫。 程序流程說明 主程序 ? 系統(tǒng)控制初始化 LED、初始化計(jì)數(shù)控制部分，清除計(jì)數(shù)值。 ? 單片機(jī)超聲波脈沖信號(hào)。 ? 立刻置 INT0 為 1，打開計(jì)時(shí)器，等待回波信號(hào)。 ? 回波信號(hào)到達(dá)，關(guān)閉計(jì)時(shí)器， 0，清 INT0為 0。 ? 單片機(jī)讀出計(jì)數(shù)值。 ? 單片機(jī)將計(jì)數(shù)值進(jìn)行計(jì)算后得出的距離值，顯示在 LED上。 ? 當(dāng)超出測量距離小于 時(shí) ，報(bào)警系統(tǒng)燈亮。 ? 當(dāng)按下復(fù)位鍵時(shí)，啟動(dòng)復(fù)位功能。 主程序流程圖如圖 。 上海師范大學(xué)天華學(xué)院電子信息工程系現(xiàn)代通信技術(shù)專業(yè)課程設(shè)計(jì) 11 11 開 始單 片 機(jī) 初 始 化啟 動(dòng) 定 時(shí) 器 T 0發(fā) 射 超 聲 波開 始 準(zhǔn) 備 接 收聲 波 返 回 ？關(guān) 閉 定 時(shí) 器讀 取 所 計(jì) 數(shù) 值YN 圖 主程序流程圖 定時(shí)中斷服務(wù)子程序 超聲波發(fā)生子程序的作用是通過 端口發(fā)送 2個(gè)左右頻率約 40kHz 的方波的超聲波脈沖信號(hào)，同時(shí)把計(jì)數(shù)器 T0 打開進(jìn)行計(jì)時(shí)。 定時(shí)中斷子程序如圖 。 定 時(shí) 中 斷 入 口定 時(shí) 初 始 化發(fā) 射 超 聲 波停 止 發(fā) 送三 方 均 發(fā) 射 否 ？NY 圖 定時(shí)中斷服務(wù)子程序 程序清單 源程序詳見附錄。 上海師范大學(xué)天華學(xué)院電子信息工程系現(xiàn)代通信技術(shù)專業(yè)課程設(shè)計(jì) 12 12 5 調(diào)試過程 使用儀器設(shè)備 整個(gè)測距系統(tǒng)由單片機(jī)最小
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