基于單片機(jī)的超生波測(cè)距系統(tǒng)課程設(shè)計(jì)(編輯修改稿)
2025-08-14 16:23 本頁(yè)面
【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存 貯器地址 9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1 BF 計(jì)數(shù)器地址 10 寫(xiě)數(shù)到 CGRAM 或 DDRAM） 1 0 要寫(xiě)的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從 CGRAM 或 DDRAM 讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 根據(jù) LCD1602 的引腳定義和資料設(shè)計(jì)了 測(cè)距 系統(tǒng)的顯示模塊， 電路圖如下圖53 8 圖 53 1602 接口信號(hào)說(shuō)明 1602 接口信 號(hào)說(shuō)明如表 52 所示 表 52 1602 接口說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說(shuō)明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù)口 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù) 據(jù)口 3 VO 液晶顯示對(duì)比度調(diào)節(jié)端 11 D4 數(shù)據(jù)口 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇端 12 D5 數(shù)據(jù)口 5 R/W 讀寫(xiě)選擇端 13 D6 數(shù)據(jù)口 6 E 使能端 14 D7 數(shù)據(jù)口 7 D0 數(shù)據(jù)口 8 D1 數(shù)據(jù)口 1602 操作時(shí)序 1602 的操作時(shí)序圖（見(jiàn)圖 54） 9 圖 54 1602 操作時(shí)序 分析時(shí)序圖可知 1602 液晶的流程如下 （ 1） 通過(guò) RS 確定是寫(xiě)數(shù)據(jù)還是寫(xiě)命令。寫(xiě)命令包括液晶的光標(biāo)顯示 /不顯示、光標(biāo)閃爍 /不閃爍、需不需要移動(dòng)屏幕、在液晶什么位置顯示等 。寫(xiě)數(shù)據(jù)是指要顯示什么內(nèi)容。 （ 2） 讀 /寫(xiě)控制端設(shè)置為寫(xiě)模式，即低電平。 （ 3） 將數(shù)據(jù)或命令送至數(shù)據(jù)線。 （ 4） 給 E 一個(gè)高脈沖將數(shù)據(jù)送入液晶控制器，完成寫(xiě)操作。 DS18B20 溫度采集模塊的設(shè)計(jì) DS18B20 的管腳排列如圖 55所示 ， DQ 為數(shù)字信號(hào)輸入 /輸出端； GND 為電源地； VDD 為外接供電電源輸人端。 本溫度控制系統(tǒng)采用外接供電方式，電 路圖如下圖 56所示 圖 55 DS18B20 管腳圖 10 圖 56 DS18B20 電路圖 DS18B20 的分辨率 DS18B20 溫度傳感器可完成對(duì)溫度的測(cè)量， 溫度分辨率的設(shè) 定 能夠 影響到溫度傳感器的轉(zhuǎn)換時(shí)間和轉(zhuǎn)換的精 確 度。溫度的分辨率設(shè)置如表 53 所示。 表 53： 溫度分辨率設(shè)置表 R1 R0 分辨率 溫度最大轉(zhuǎn)換時(shí)間 0 0 9 位 0 1 10 位 1 0 11 位 375ms 1 1 12 位 750ms 由于本 系統(tǒng)的主要誤差是溫度影響聲速，故對(duì)溫度采集的精度要求較高 ，所以選擇 DS18B20 的分辨率位 12 位，在 12位分辨率的時(shí)候的溫度采集精度是 度，滿(mǎn)足系統(tǒng)精度的要求， 所以 R1 和 R0 的設(shè)置分別為 R1=1,R0=1。 DS18B20 工作時(shí)序圖 （ 1） 初始化（時(shí)序圖見(jiàn) 57） 11 圖 57 初始化時(shí)序 （ 2）寫(xiě)數(shù)據(jù)（時(shí)序圖見(jiàn)圖 58） 圖 58 寫(xiě)數(shù)據(jù)時(shí)序 （ 3） 讀數(shù)據(jù)（時(shí)序圖見(jiàn)圖 59） 圖 59 讀數(shù)據(jù)時(shí)序 超聲波測(cè)距模塊的設(shè)計(jì) 超聲波測(cè)距 測(cè)距模塊 采用 HCSR04 模塊，其芯片如圖 510 所示： 12 圖 510 HRSR04 超聲波集成模塊工作原理采用的是 I/O 觸發(fā)測(cè)距，給至少 10 us 的高電平信號(hào)。另外，此模塊可以自動(dòng)發(fā)送 8 個(gè) 40 kHz 的方波脈沖，并能夠自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回，如果檢 測(cè)到有信號(hào)返回則通過(guò) I/O 口輸出低電平，高電平的持續(xù)時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回所用的時(shí)間，則所測(cè)量的距離 =（高電平時(shí)間聲速） /2，時(shí)序圖如圖 511。 圖 511 此模塊不宜帶電連接，如果要帶電連接，則先讓模塊的 Gnd 端先連接。 測(cè)距時(shí)，被測(cè)物體的面積不少于 平方米且要盡量平整。否則會(huì)影響測(cè)試結(jié)果。 6 軟件設(shè)計(jì) 13 程序流程圖 主程序流程圖 否 是 數(shù)據(jù)初始化 定時(shí)器初始化 顯示初始化 進(jìn)入 while 循環(huán) 溫度計(jì)算 等待中斷是否觸發(fā) 聲速計(jì)算 超聲波測(cè)量觸發(fā) 距離計(jì)算 讀取定時(shí)器值 距離清零 Lcd 顯示 14 外部中斷 0 流程圖 子程序設(shè)計(jì) 子程序包括了 LCD 顯示模塊程序， DS18B20 溫度采集模塊程序。 溫度采集模塊子程序 根據(jù) DS18B20 的相關(guān)資料編寫(xiě)了溫度采集程序 void dsreset(void) //DS18B20 初始化 { uint i。 DS=0。 i=103。 while(i0)i。 DS=1。 i=4。 while(i0)i。 } bit tmpreadbit(void) //讀一位 { uint i。 bit dat。 DS=0。 i++。 //小延時(shí)一下 DS=1。 i++。i++。 dat=DS。 i=8。 外部中斷 0 入口 讀取當(dāng)前定時(shí)器值 返回 置測(cè)量成功標(biāo)志 15 while(i0)i。 return (dat)。 } uchar tmpread(void) //讀一個(gè)字節(jié) { uchar i,j,dat。 dat=0。 for(i=1。i=8。i++) { j=tmpreadbit()。 dat=(j7)|(dat1)。 //讀出的數(shù)據(jù)最低位在最前面，這樣剛好一個(gè)字節(jié)在 DAT 里 } return(dat)。 //將一個(gè)字節(jié)數(shù)據(jù)返回 } void tmpwritebyte(uchar dat) //寫(xiě)一個(gè)字節(jié) { uint i。 uchar j。 bit testb。 for(j=1。j=8。j++) { testb=datamp。0x01。 dat=dat1。 if(testb) // 寫(xiě) 1部分 { DS=0。 i++。i++。 DS=1。 i=8。 while(i0)i。 } else { DS=0。 //寫(xiě) 0 部分 i=8。 while(i0)i。 DS=1。 i++。i++。 } } } void tmpchange(void) //發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換命令 { 16 dsreset()。 //初始化 DS18B20 delayb(1)。 //延時(shí) tmpwritebyte(0xcc)。 // 跳過(guò)序列號(hào)命令 tmpwritebyte(0x44)。 //發(fā)送溫度轉(zhuǎn)換命令 } int tmp() //獲得溫度 { int temp。 uchar a,b。 dsreset()。 delayb(1)。 tmpwritebyte(0xcc)。
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