【正文】 通過 Project 菜單下的 New uVision Project 選項建立項目，如圖 43 所示。 圖 43 新建項目 項目文件命名與保存 在圖 44 中所示的“文件名”位置填寫項目文件名，然后在“保存在”位置選擇項目文件在計算機中的存放位置，最點擊“保存”。 圖 44 項目文件命名與保存 選擇項目所用芯片 保存好項目文件后， Keil 軟件會提示你選擇項目所用芯片，如圖 45 所示，在本系統(tǒng)中我們選用的是美國 ATMEL 公司的 AT89S51 芯片。 揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 21 圖 45 選擇項目所用芯片 建立 程序 文件 項目建立好之后，我們就要建立程序文件。通過“ File”菜單中的“ New”選項建立一個文件，然后將這個文件保存成程序文件。在本項目中，采用的是C51 語言進行程序編寫的，建立的程序文件名為“ *.c”，如圖 46 所示。 圖 46 程序文件的保存 向項目 添加 程序文件 如圖 47 所示，通過鼠標右擊“ Source Group1”選擇“ Add Files to Group 39。Source Group139?！?，在彈出對話框中選擇程序文件，如圖 48 所示，然后點擊“ Add”，完成添加操作。 揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 22 圖 47 添加程序 文件 圖 48 選擇程序文件 程序編寫與編譯 將程序編譯并生成機器碼。在編譯之前需要對項目輸出選項進行設(shè)定，設(shè)定項目在編譯后生成 HEX 格式機器碼文件。如圖 49 所示，鼠標右擊“ Source Group1”選擇“ Options for Group 39。Source Group139?！?，如圖 410 所示面板選擇“ Output”選項卡，并勾選“ Create HEX File”。 揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 23 圖 49 設(shè)定項目“選項” 圖 410 設(shè)定項目生成 “ HEX”文件 設(shè)定好選項之后，通過點擊工具欄上的“ Build”按鈕進行編譯，如圖 411所示，并生成如圖 412 所示的編譯結(jié)果。 圖 411 點擊 Build 按鈕進行程序編譯 圖 412 編譯結(jié)果 揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 24 第五章 實物制作及 系統(tǒng)測試 實物制作 PCB 板的制作 利用 Protel99 SE 軟件完成系統(tǒng)硬件電路原理圖繪制，繼續(xù)在 Protel99SE 軟件中生成 PCB 電路板圖， 系統(tǒng) PCB 圖如圖 51 所示。 圖 51 系統(tǒng) PCB 圖 PCB 板制作過程中應 注意對應關(guān)系不要出錯， 連接線 的粗細在 不影響導電的前提下，盡量粗些，然后就是注意它們的位置關(guān)系盡量美觀均稱 。 元器件的安裝及焊接 按照電路板上所作的引腳功能和連接標注，進行相關(guān)元器件的安裝與焊接。超聲波發(fā)射和接收采用超聲波換能器 TCT4010F1 和 TCT4010S1，中心頻率為40kHz，安裝時應保持兩換能器中心軸線平行并相距 3 至 4 厘米，其余原件無特殊要求。若能將超聲波接收電路用金屬殼屏蔽起來，則可以提高抗干擾能力。 焊接步驟是先焊接各個模塊，焊接完每個模塊以后，再進行模塊的單獨測試，以確保在整個系統(tǒng)焊接完成后能正常工作。首先 焊接的是電源模塊，我們主要采用直接方式，但注意電源不能接反 ，然后開始檢查 PCB 和電路圖， 接下來是單片機最小系統(tǒng)的測試，焊接完以后發(fā)現(xiàn)系統(tǒng)沒有問題，程序可以正常下載，然后是超聲波發(fā)送模塊的焊接，焊接完通電測試，將測試結(jié)果與測算出來的結(jié)果進行比較，從中尋找問題在分析出問題的原因。制作好的實物如圖 52 所示。 揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 25 圖 52 實物圖 系統(tǒng)測試 硬件電路制作完畢后，便可將編譯好的可執(zhí)行文件下載到單片機試運行。根據(jù)實際情況修改超聲波發(fā)生子程序每次發(fā)送的脈沖寬度和兩次測量的間隔時間，以適應不同距離的測量需要。 系統(tǒng)調(diào)試完成后應對測量誤差和重復一致性進行多次實驗分析，不斷優(yōu)化系統(tǒng)使其達到實際使用的測量要求。 用本裝置測量 30cm時，裝置實際測量距離如圖 53 所示，誤差為： 用本裝置測量 50cm時，裝置實際測量距離如圖 54 所示，誤差為： 用本裝置測量 70m時，裝置實際測量距離如圖 55 所示，誤差為 用本裝置測量 1m時，裝置實際測量距離如圖 56 所示，誤差為 揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 26 用本裝置測量 2cm時，裝置實際測量距離如圖 57 所示，誤差為 圖 513 系統(tǒng)測試圖 通過對測試數(shù)據(jù)對比，計算測量誤差，并對系統(tǒng)可能 出現(xiàn)的誤差原因進行分析，根據(jù)超聲波測距公式 L=vt/2，可知測距的誤差是由超聲波的傳播速度誤差和測量距離傳播的時間誤差引起的。當要求測距誤差小于 1mm時，假設(shè)超聲波速度 v=340m/s (20℃室溫 )，測距誤差小于 ≈ 即。在忽略超聲波的傳播誤差前提下，測量距離的傳播時間差值精度只要在小于 ，就能保證測距誤差小于 1mm 的誤差。使用的 12MHz 晶振的AT89C51 單片機能達到 1微秒的精度，因此本系統(tǒng)采用 AT89C51 定時器能保證測量誤差在 1mm 的測量范圍內(nèi)。另外，環(huán)境溫度對超聲波的傳播速度也是有影響的，當溫度 0℃時超聲波速度是 332m/s, 30℃時是 350m/s，溫度變化引起的超聲波速度變化為 18m/s。若超聲波在 30℃的環(huán)境下以 0℃的聲速測量 100m 距離所引起的測量誤差將達到 5m，測量 1m 誤差將達到 5mm，因此環(huán)境溫度對超聲波測距也是有影響的。 揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 27 結(jié)束語 本設(shè)計圍繞倒車測距報警這一任務要求，采用單片機 AT89C51 設(shè)計了一款簡易的超聲波測距報警器。本文從系統(tǒng)總體設(shè)計方案確定、系統(tǒng)硬件電路設(shè)計、系統(tǒng)軟件程序設(shè)計、實物制作及系統(tǒng)測試等幾個方面 進行了系統(tǒng)的闡述，較好地完成了系統(tǒng)設(shè)計任務。測試數(shù)據(jù)表面，制作出來的倒車測距報警器能夠達到預期效果，測量精度較高，成本較低，具有一定的實用價值。 盡管設(shè)計的簡易倒車測距報警器基本達到了設(shè)計的要求和目標，但是要應用于實際倒車監(jiān)控系統(tǒng)中，還有很大的距離，還需要進一步的研究和完善，比如，測距顯示目前采用是 LED 數(shù)碼管顯示，數(shù)碼管雖然具有價格便宜的優(yōu)點，但其顯示的信息量有限， LCD 相對于數(shù)碼管而言，具有體積小、功耗低、可顯示的信息多、設(shè)置靈活等優(yōu)點，此外不需要外加驅(qū)動電路，后續(xù)工作可以考慮采用LCD 顯示測距。另外， 在提高精度方面應尋找更多的影響精度的因素，進一步提高精度，達到工業(yè)等方面的高精度需求 。 揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 28 致 謝 在畢業(yè)設(shè)計完成之際，我心中洋溢著成功的喜悅，但更多的是對老師和同學的感激，正是在他們的幫助和鼓勵下，我的畢業(yè)設(shè)計才得以順利完成。 本畢業(yè)設(shè)計是在兩位老師的悉心指導下完成的，老師們不僅對我的?？粕鷮W業(yè)給予了無微不至的關(guān)懷和培養(yǎng)，更重要的是，對本設(shè)計的研究和順利完成傾注了大量的心血。在此，我向老師們表示深深的敬意和衷心的感謝！同時也要感謝圖書館這個知識的海洋，它給我提供了豐富的參考資 料，以保證我在遇到疑難問題時得以及時查閱書籍，從而順利地解決問題。 在畢業(yè)論文的寫作期間，我積極與其他同學進行討論和交流，正是他們給了我自始至終的支持和鼓勵，為我提供了不可或缺的幫助。在這里，我向他們道一聲誠摯的感謝！最后，還要感謝在學習上、生活上，關(guān)心我、幫助我的老師、同學以及廣大的親朋好友們。 揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 29 參考文獻 [1]王迎旭 .單片機原理及及應用 ． 北京：機械工業(yè)出版社， 2021. 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[揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學院畢業(yè)設(shè)計 30 附錄 A 系統(tǒng)硬件電路原理圖 12345678161514131211109RP210kVCCP00P01P02P03P04P05P06P07abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpco m9L5abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpco m9L6abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpco m9L7abfcgdeDPY1234567abcdefg8dpdpco m9L8P00P01P02P03P04P05P06P07P00P01P02P03P04P05P06P07P00P01P02P03P04P05P06P07P00P01P02P03P04P05P06P07P59012P69012P79012P89012VCCP24P25P26P27[P00..P07]R14kR15kR16kR17kEA/VPP31XTAL119XTAL218RESET9P/RD17P/WR16P/INT012P/INT113P/T014P/T115P1P2P3P4P5P6P7P8P39P38P37P36P35P34P33P32P21P22P23P24P25P26P27P28PSEN29ALE/PROG30P/TXD11P/RXD10VCC40GND20U3AT89C51VCC+C510uFR1110KS1Y212MHzC630pFC730pFGNDP00P01P02P03P04P05P06P07VCCP10P32P24P25P26P27P341110U1ESN74LS0498U1DSN74LS0456U1CSN74LS