【正文】 isbuff[1]=10。 //“ ” disbuff[2]=10。 //“ ” disbuff[3]=10。 //“ ” } else if((S=500)||flag==1) { disbuff[0]=S%10000/1000。 disbuff[1]=S%10000%1000/100。 揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 18 disbuff[2]=S%10000%1000%100/10。 disbuff[3]=S%10000%1000%100%10。 LED=~LED。 fmg=~fmg。 } else { LED=0。 fmg=1。 disbuff[0]=S%10000/1000。 disbuff[1]=S%10000%1000/100。 disbuff[2]=S%10000%1000%100/10。 disbuff[3]=S%10000%1000%100%10。 } } 報警程序設(shè)計 本設(shè)計報警有聲光組合報警，在距離 軟件程序的編譯調(diào)試 Keil uVision 軟件簡介 Keil C51是 美國 Keil Software 公司出品的 51系列兼容單片機(jī) C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，與匯編相比， C 語言在功能上、結(jié)構(gòu)性、可讀性、可維護(hù)性上有明顯的優(yōu)勢，因而易學(xué)易用。 Keil 提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 19 個功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個集成開發(fā)環(huán)境（ uVision）將這些部分組合在一起， 調(diào)試中使用的版本是 uVision4。 搭建軟件開發(fā)工作環(huán)境 在進(jìn)行具體編程之前，必須先建立項目，在建立項目過程中設(shè)定軟件工作平臺所用的芯片、項目文件命名以及項目文件在計算機(jī)上 存放的位置。然后建立程序文件，并把文件添加到項目中，最后才能進(jìn)行具體的編程。具體步驟如下： 新建項目 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(jī)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計 20 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(jìn)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(biāo)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計 21 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(jī)器碼。在編譯之前需要對項目輸出選項進(jìn)行設(shè)定，設(shè)定項目在編譯后生成 HEX 格式機(jī)器碼文件。如圖 49 所示，鼠標(biāo)右擊“ Source Group1”選擇“ Options for Group 39。Source Group139?！保鐖D 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(xué)院畢業(yè)設(shè)計 22 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(jìn)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(jìn)行程序編譯 圖 412 編譯結(jié)果 揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 23 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(yīng) 注意對應(yīng)關(guān)系不要出錯， 連接線 的粗細(xì)在不影響導(dǎo)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(biāo)注，進(jìn)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(yīng)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(jìn)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(jī)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(jìn)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計 24 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(jī)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(yīng)不同距離的測量需要。系統(tǒng)調(diào)試完成后應(yīng)對測量誤差和重復(fù)一致性進(jìn)行多次實驗分析，不斷優(yōu)化系統(tǒng)使其達(dá)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計 25 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(jìn)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(dāng)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(jī)能達(dá)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(dāng)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(dá)到 5m，測量 1m 誤差將達(dá)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計 26 結(jié)束語 本設(shè)計圍繞倒車測距報警這一任務(wù)要求，采用單片機(jī) 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(jìn)行了系統(tǒng)的闡述，較好地完成了系統(tǒng)設(shè)計任務(wù)。測試數(shù)據(jù)表面，制作出來的倒車測距報警器能夠達(dá)到預(yù)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(dá)到了設(shè)計的要求和目標(biāo)，但是要應(yīng)用于實際倒車監(jiān)控系統(tǒng)中，還有很大的距離，還需要進(jìn)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(yīng)尋找更多的影響精度的因素，進(jìn)一步提高精度，達(dá)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(xué)院畢業(yè)設(shè)計 27 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(xué)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(dǎo)下完成的，老師們不僅對我的?？粕鷮W(xué)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(xué)進(jìn)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(xué)習(xí)上、生活上，關(guān)心我、幫助我的老師、同學(xué)以及廣大的親朋好友們。 揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 28 參考文獻(xiàn) [1]王迎旭 .單片機(jī)原理及及應(yīng)用 ． 北京：機(jī)械工業(yè)出版社， 2022. [2]路錦正等 .超聲波測距儀的設(shè)計 [J]． 傳感器技術(shù) ， 2022， 21（ 8） . [3]張利紅等 ． 一種低成本超聲波測距儀的設(shè)計 [J]． 化工自動化及儀表， 2022,37（ 8） . [4]余發(fā)山 .單片機(jī)原理及應(yīng)用技術(shù) ． 北京：中國礦業(yè)大學(xué)出版社， 2022. [5] 鞠永勝 . 基于嵌入式系統(tǒng)汽車倒車?yán)走_(dá)的設(shè)計與實現(xiàn) [D]. 山東：山東大學(xué)，2022. [6]趙曉安 主編 .MCS51 單片機(jī)原理及應(yīng)用．天津：天津大學(xué)出版社， 2022. [7] 陸冬妹 . 基于溫度補(bǔ)償?shù)某暡ǖ管嚋y距系統(tǒng)的設(shè)計 [J]. 齊齊哈爾大學(xué)學(xué)報， 2022， 27（ 2） . [8] 沈燕等 .基于單片機(jī)的超聲波測距儀設(shè)計 [J].現(xiàn)代電子技術(shù)， 2022,35（ 7） . [9] 梁小流，陳炳森，梁建和 . 基于 89S52 汽車防撞雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計 [J]. 機(jī)電工程技術(shù)， 2022， 10(4)： 49～ 51. [10]夏路易 ,石宗義 .電路原理圖與電路板設(shè)計教程 —— Protel99SE． 北京： 希望電子出版社 ， 2022. [11]時德剛等 . 超聲波測距儀的研究 [J] .計算機(jī)測量與控制， 2022,10（ 7） . [12]李軍 .超聲測距模塊 HCSR04的超聲波測距儀設(shè)計 [J],2022,11(10) . [揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 29 附錄 A 系統(tǒng)硬件電路原理圖 12345678161514131211109RP10kVC0001020304050607abfcgdeDPYdpco m9 L5f12345678dpco m9 L6abfcgdeDPYco m9 L7f12345678dpco m9 L80001020304050607P59012P6P79012P8VCP2425P2627[..]+C5uF10KS1Y2MHzC630pFC7000102030405060732341110U1ES74L04981DN561C121A341BR61kVCLSPEAKRR588 55 12 23 34 46 附錄 B 系統(tǒng) PCB 圖 揚州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 30 附錄 C 系統(tǒng)實物圖