【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 ﹣ 20 ﹣ 10 0 10 20 30 100 聲波 /（ ） 313 319 325 323 338 344 349 386 超聲波 5 序送出一個(gè)超聲波脈沖。為了避免超聲波從發(fā)射器直接傳到接收器引起的直射波，需要延時(shí)約 （這也就是超聲波測(cè)距器會(huì)有一個(gè)最小可測(cè)距離的原因）后才可打開(kāi)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)數(shù)器每計(jì)一個(gè)數(shù)就是 1us，所以當(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）按式（ 3— 2）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 20℃時(shí)的聲速為 344m/s，則有 d=（ v t） /2=（ 172T/10000） cm （ 3— 2） 其中： T 為計(jì)數(shù)器 T0 的計(jì)數(shù)值。 測(cè)出距離后，結(jié)果將以十進(jìn)制 BCD 碼方式送往 LED 顯示約為 ，然后再發(fā)超聲波脈沖重復(fù)測(cè)量過(guò)程。圖 所示為主程序流程圖。 圖 主程序流程圖 ※※※※※※主程序※※※※※※ START: MOV SP, 4FH MOV R0, 40H 。40H～ 43H為顯示數(shù)據(jù)存放單元（ 40H為最高位） MOV R7, 0BH CLEARDISP: MOV @R0, 00H INC R0 DJNZ R7, CLEARDISP MOV 20H, 00H MOV TMOD, 21H ； T1 為 8位自動(dòng)重裝模式， T0 為 16 位定時(shí)器 MOV TH0, 00H 。65ms 初值 MOV TL0, 00H MOV TH1, 0F2H 。40kHz 初值 MOV TL1, 0F2H MOV P0, 0FFH MOV P1, 0FFH MOV P2, 0FFH 開(kāi)始 系統(tǒng)初始化 發(fā)送超聲波脈沖 等待反射超聲波 計(jì)算距離 顯示結(jié)果 超聲波 6 MOV P3, 0FFH MOV R4, 04H 。超聲波脈沖個(gè)數(shù)控制（為賦值的一半） SETB PX0 SETB ET0 SETB EA SETB TR0 ；開(kāi)啟測(cè)試定時(shí)器 START1: LCALL DISPLAY JNB 00H, START1 。收到反射信號(hào)時(shí)標(biāo)志位為 1 CLR EA LCALL WORK SETB EA CLR 00H SETB TR0 。重新開(kāi)啟測(cè)試定時(shí)器 MOV R2, 64H 。測(cè)量間隙控制（約 4ms 100=400ms） LOOP: LCALL DISPLAY DJNZ R2,LOOP SJMP START1 超聲波發(fā)生子程序和超聲波接收中斷程序 超聲波發(fā)生子程序的作用是通過(guò) 端口發(fā)送兩個(gè)左右的超聲波脈沖信號(hào)（頻率 40KHz 的方波），脈沖寬度為 12us 左右，同時(shí)把計(jì)數(shù)器 T0 打開(kāi)進(jìn)行時(shí)。超聲波發(fā)生子程序較簡(jiǎn)單，但要求程序運(yùn)行時(shí)間準(zhǔn)確，所以采用匯編語(yǔ)言編程。 ORG 0000H LJMP START ORG 0003H LJMP PINT0 ORG 000BH LJMP INTT0 ORG 0013H RETI ORG 001BH LJMP INTT1 ORG 0023H RETI ORG 002BH RETI 超聲波測(cè)距器主程序利用外中斷 0 檢測(cè)返回超聲波信號(hào)，一旦接收到返回超聲波信號(hào)（即 INT0 引腳出現(xiàn)低電平），立即進(jìn)入超聲波接收中斷程序。進(jìn)入該中斷后，就立即關(guān)閉計(jì)時(shí)器 T0，停止計(jì)時(shí)，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦值 1. ※※※※※※中斷程序※※※※※※ ； T0 中斷， 65ms 中斷一次 INTT0: CLR EA CLR TR0 超聲波 7 MOV TH0,00H MOV TL0,00H SETB ET1 SETB EA SETB TR0 。啟動(dòng)計(jì)數(shù)器 T0，用以計(jì)算超聲來(lái)回時(shí)間 SETB TR1 ；開(kāi)啟發(fā)超聲波用定時(shí)器 T1 OUT: RETI ； T1 中斷，發(fā)超聲波用 INTT1: CPL VOUT DJNZ R4,RETOUT CLR TR1 。超聲波發(fā)完畢，關(guān) T1 CLR ET1 MOV R4,04H SETB EX0 。開(kāi)啟接收回波中斷 RETIOUT: RETI 。外中斷 0，收到回波時(shí)進(jìn)入 PINT0: CLR TR0 。關(guān)計(jì)數(shù)器 CLR TR1 CLR ET1 CLR EA CLR EX0 MOV 44H,TL0 。將計(jì)數(shù)值移入處理單元 MOV 45H,TH0 SETB 00H 。接收成功標(biāo)志 RETI 如果當(dāng)計(jì)時(shí) 器溢出時(shí)還未檢測(cè)到超聲波返回信號(hào)，則定時(shí)器 T0溢出中斷將外中斷 0關(guān)閉，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦值 2，以表示本次測(cè)距不成功。 調(diào)試 超聲波測(cè)距器的制作和調(diào)試都較為簡(jiǎn)單，其中超聲波發(fā)射和接收采用 248。15 的超聲波換能器 TCT40— 10F1（ T發(fā)射）和 TCT40— 10S1（ R 接收），中心頻率為 40KHz，安裝時(shí)應(yīng)保持兩換能器中心軸線平行并相距 4~8cm，其余元件無(wú)特殊要求。若能將超聲接收電路用金屬殼屏蔽起來(lái)，則可提高抗干擾性能。根據(jù)測(cè)量范圍要求不同，可適當(dāng)?shù)卣{(diào)整與 接收換能器并接的濾波電容 C4的大小，以獲得合適的接收靈敏度和抗干擾能力。 硬件電路制作完成并調(diào)整好后，便可將程序編譯好下載到單片機(jī)試運(yùn)行。根據(jù)實(shí)際情況，可以修改超聲波子程序每次發(fā)送的脈沖個(gè)數(shù)和兩次測(cè)量的間隔時(shí)間，以適應(yīng)不同距離的測(cè)量需要。 超聲波 8 性能指示 根據(jù)文中電路參數(shù)和程序，測(cè)距器可測(cè)量的范圍為 ~。實(shí)驗(yàn)中，對(duì)測(cè)量范圍為 ~ 的平面物體做了多次測(cè)試，測(cè)距器的最大誤差不超過(guò) 1cm，重復(fù)性很好。 超聲波 9 單片機(jī)匯編源程序 超聲波測(cè)距器 采用 AT89C51 12MHz 晶振 采用共陽(yáng) LED顯示器 測(cè)試范圍為 ～ 4m，堆棧在 4FH 以上， 20H 用于標(biāo)志 顯示緩沖單元在 40H～ 43H,內(nèi)存 44H～ 46H 用于計(jì)算距離 VOUT EQU 。脈沖輸出端口 ※ ※ ※※※※ 中斷入口程序 ※ ※※※※※ ORG 0000H LJMP START ORG 0003H LJMP PINT0 ORG 000BH LJMP INTT0 ORG 0013H RETI ORG 001BH LJMP INTT1 ORG 0023H RETI ORG 002BH RETI ※ ※※※※※ 主程序※ ※※※※※ START: MOV SP, 4FH MOV R0, 40H 。40H～ 43H為顯示數(shù)據(jù)存放單元（ 40H為最高位） MOV