【正文】 值為12MHz，電容應盡可能的選擇陶瓷電容，電容值約為20pF。在焊接電路板時，晶體振蕩器和電容應盡可能安裝得與單片機芯片靠近，以減少寄生電容，更好地保證震蕩器能穩(wěn)定和可靠地工作。 時鐘電路復位電路 復位電路目的是在需要的時候，單片機復位，保證正常的工作循環(huán)。復位電路有各種各樣，但是在工作環(huán)境惡劣的情況下對復位電路的要求會更為嚴格，本系統(tǒng)中采用MAX5045芯片專做復位芯片。 MAX5045引腳X5045最主要特點有[10] (1) 512字節(jié)串行EEPROM。 (2)集成了可編程看門狗定時器(可設定看門狗超時時間，典型時間200ms,600ms, )。 (3)上電復位及低電壓檢測，即在上電和VCC低于檢測門限時，輸出復位信號。X5045輸出復位高電平有效，X5043輸出復位電平低有效，確保直至VCC=1 V復位信號仍有效。 (4)編程的復位門限。需加高電壓(1518V加在WP引腳)及一個專門時序。 (5) SPI接口方式，最高可達1 MHz串行時鐘頻率。 (6)低功耗CMOS電路(備用電流lOuA、工作電流3mA)。 (7)功耗低，通信速度快(, X25045/3為IM Hz)已經(jīng)得到廣泛應用 這種設計降低了系統(tǒng)成本，簡化了設計，減少了對電路板空間的要求，提高了系統(tǒng)的可靠性。 系統(tǒng)總體硬件示意圖 軟件設計采用c語言、匯編混編編程，運用模塊化程序設計思想，對不同功能模塊的程序進行分別編程，以便移植或調用，這樣使軟件層次結構清晰，有利于軟件的調試修改。 軟件設計思路是:系統(tǒng)初始化、發(fā)射脈沖串、計時、接收輸入脈沖，接收串口輸入速度值、計算距離、顯示距離值，重復。，單片機是主題，各模塊關系平行，在程序執(zhí)行中，順序執(zhí)行。 運算模塊 顯示模塊 單片機接收模塊初始化模塊 測距系統(tǒng)各模塊聯(lián)系圖按照測距儀的需要:根據(jù)時間t、速度v進行L=vxt運算得到距離L 時間t:用單片機產(chǎn)生40kHz的脈沖串，再經(jīng)過驅動超聲波發(fā)射探頭發(fā)射超聲波，同時觸發(fā)計時器計時，當超聲波接收探頭接收到回波信號時中斷計時器，由此得出超聲波的傳輸時間T。 經(jīng)過公式: 計算得速度V。 得到速度后，按照測距公式由單片機計算出測得距離并輸出顯示。開 始初始化 T0,X5045，串口清發(fā)射位，延時2s開始發(fā)射，開始發(fā)射，T0開始計時開中斷等待INT0中斷，即收到反射回波信號清發(fā)射位，延時2s乘法運算，數(shù)據(jù)處理，得到距離初始化 T0,X5045，串口將距離送顯示電路顯示 程序流程圖 初始化模塊 模塊分別對定時器T0, T1做初始化，TO工作方式1, 16位定時。聲波在空氣中傳播，超聲波所傳播距離為發(fā)射處到被測物面加被測面到接收處距離，實際為2倍測量距離，故當傳播2cm的距離，在最后計算時應該折算成測量距離，即lcm 。在開始發(fā)射超聲波的時刻TO開始計時，等待INTO中斷，在INTO中斷時停止TO計時，在中斷程序中讀出THOTLO時間值。定時器T1工作方式2，自動裝載，用于串口通訊，接收數(shù)據(jù)。超聲波傳播中要發(fā)射一串脈沖，實驗表明，810個脈沖為一串最佳。由此10 X 1/40000=250us，即需要250 us的一個脈沖，250 us的脈沖是利用延時程序得到，延時脈沖控制振蕩電路，振蕩電路振蕩10個250us (40kHz)的脈沖串經(jīng)過驅動電路驅動超聲波器。工作過程如下。 (1)將相關位定位，設置相關寄存器，如:V HIGH 78HV LOW EQU 79H......O CTR BIT ...... (2)置T0,T1定時器的相關特殊寄存器TMOD=0x20,SCON=0x5,PCON=0x50, THO=0,TLO=0,TH1= OxF3，TL1=OxF3。 (3)特殊位F0,ETO(禁止T1中斷)、TI/RI(清除串口通訊標志)、EXO(清外部中斷0的標志位)、IEO(清除誤中斷)。 (4)置ETO(開TO中斷)、TR 1(開串口通訊)、ITO(外部中斷0下降沿觸發(fā))、EA(開總中斷)。 2 、MAX5045初始化 , X5045是檢測電壓變化，檢測總線變化，能很好的檢測單片機的程序是否正常的運行。其軟件工作過程如下: (1)設置寫使能寄存器。 (2)寫狀態(tài)寄存器。(3)復位寫使能寄存器。 (4)寫一個字節(jié)。(5)實時喂狗(間隔拉低抬高總線CS)。中斷計時模塊中斷模塊是在中斷后根據(jù)需要，對特殊寄存器及數(shù)據(jù)進行的相關處理。（1）初值THOTLO分別是0，直到1NT0中斷，讀出時間值，最長時間是65536 us，直到中斷INTO發(fā)生中斷停止。 （2) T1是用于波特率發(fā)生器，禁止中斷。本系統(tǒng)是采用12M晶振，即機器周期是lus，波特率設定為2400bit/s. (3) INTO中斷 在啟動發(fā)射脈沖的同時，AT89S52的內部計數(shù)器TO開始計數(shù)。TO的作用就是測量從超聲波發(fā)射至接收到回波的時間，外部中斷的中斷源INTO接收超聲波接收電路的輸出比較器的下降沿中斷，進入外部中斷處理子程序。 外部中斷0處理子程序的主要工作過程是: ①關總中斷EA。 ②清標志位TRO。 ③讀出THOTLO的時間值。 延時模塊延時模塊1(延時2s): 延時目的:在單片機上電瞬間，發(fā)射控制位是高電平，因此可能會瞬間使振蕩電路工作，使有超聲波發(fā)射接收，超聲波接受器接收產(chǎn)生誤中斷，為此在程序開始時清除發(fā)射控制位，關斷中斷，需要延長足夠的時間(2s)，使超聲波回波漸漸消失才可以開發(fā)射控制位開始發(fā)射接收測距，在此期間，各特殊寄存器還在復位狀態(tài)，即中斷禁止。 延時模塊2(延時250us): 延時目的:依據(jù)原理，需要一個250us (4kHz)的脈沖控制發(fā)射，而這脈沖即可以用延時模塊得到。 數(shù)據(jù)處理模塊 (1)計算距離值 數(shù)據(jù)處理主要是將時間乘以速度，得出距離。然后將十六進制數(shù)據(jù)十進制化，送顯示。從T1讀出的時間是雙字節(jié)，速度是V是浮點數(shù)，在單片機里浮點運算難，為此需要對速度的浮點值進行處理，處理成雙字節(jié)，便于計算。本文處理方式:時間: //轉換后的速度擬存放在R4R5，小數(shù)位忽略，R4RSR6R7擬放距離值//距離： 其中。某溫度下變換前速度先計算得知，如:0℃時V變化前=,V變化后=10866，十六進制表示為2A72。在t℃時，R4 R5=2A72+tx0x20。 (2)十六進制R4R5距離值轉化為4位十進制并將數(shù)據(jù)分別放在顯示寄存器中，分別為千、百、十、個位，即精確到mm 。 顯示模塊本課題中用LED與單片機共同構成顯示模塊。第四章 結論及展望 各位同學，下面的內容自己寫吧，謝謝！參考文獻[1]、邱平，略論我國非金屬超聲波檢測儀器的發(fā)展狀況，工程質量，1998(1).3435 [2]、上海人民出版社，1977[3]、田燕，超聲波的物理特性及應用，現(xiàn)代物理知識，1996 (11), 2426[4]、查濟旋、范國良，超聲波及其在工業(yè)上的應用，科學出版社，2004[5]、余瑞芬，傳感器原理，航空工業(yè)出版社，1995[6]、彭軍，傳感器與檢測技術，西安電子科技大學出版社，2003111[7]、丁鎮(zhèn)生，傳感器及傳感器技術應用，北京:電子工業(yè)出版社，1999[8]、郝蕓，傳感器原理與應用，電子工業(yè)出版社，20025[9]、黃繼昌，傳感器工作原理及應用實例，人民郵電出版社，199812[10]、吳旗，傳感器及其應用，高等教育出版社，2003[11]、孫傳友，測控系統(tǒng)原理與設計，北京航空航天大學出版社，2002[12]、盧文科，超聲波式數(shù)字測距儀的研究，儀器儀表學報，2003 (2) ,[13]、南京大學物理系應用電子學教研室編，電子電路基礎，人民教育出版社，[14]、童詩白，模擬電子技術基礎，北京:高等教育出版社，2004[15]、沈紅衛(wèi)，單片機系統(tǒng)應用設計實例與分析，北京航空航天人學出版社，2003[16]、鍛九州，放大電路實用設計手冊，遼寧科學技術出版社，2002[17]、何希才等，傳感器應用及其接口電路，科技技術文獻出版社，2004[18]、徐愛鈞，智能化測量控制儀表原理與設計。北京航空航天人學出版社，2001[19]、李哲愛，李曉光等編著，現(xiàn)代電子系統(tǒng)小功率直流穩(wěn)壓電源設計，中國鐵道出版社，1996[20]、劉紅玲，秦敬輝，X5043/X5045及其應用，彭城職業(yè)大學學報，2003（2），1822致 謝歷時三個月的畢業(yè)設計即將完成，而四年的大學生涯也將圓滿的結束了。畢業(yè)設計是大學的一個必要的過程，通過畢業(yè)設計，對大學四年的學習作一個系統(tǒng)總結，把大學的知識系統(tǒng)的全面的應用一下，對我們畢業(yè)生在走入社會，走上工作崗位，都是一個很好的鍛煉。本課題是在孫艷玲老師的悉心指導下完成的，在此，我致以最衷心的感謝！孫老師教學嚴禁，平易近人，敢于創(chuàng)新，給我留下了深刻的影響；同時，我還要感謝其他幾位同學，他們給我提供了大量的參考資料，也給予了我很多建議。另外，我還要向我們課題組的其他同學表示感謝，感謝他們給我的友誼和幫助。最后，向所有在大學四年里幫助過我的老師 同學表示感謝。35 第