【正文】 0消隱011000011111100011000101100001011001011000012011001111110013011010001100114011010110110115011011000111116011011111100007011100011111118011100111100119111XXXX鎖存鎖存第四章 仿真及調(diào)試 仿真軟件介紹Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件（該軟件中國總代理為廣州風(fēng)標(biāo)電子技術(shù)有限公司）。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機(jī)及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機(jī)及外圍器件的工具。雖然目前國內(nèi)推廣剛起步，但已受到單片機(jī)愛好者、從事單片機(jī)教學(xué)的教師、致力于單片機(jī)開發(fā)應(yīng)用的科技工作者的青睞。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調(diào)試到單片機(jī)與外圍電路協(xié)同仿真，一鍵切換到PCB設(shè)計，真正實現(xiàn)了從概念到產(chǎn)品的完整設(shè)計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設(shè)計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設(shè)計平臺，其處理器模型支持805HC1PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC3AVR、ARM、8086和MSP430等，2010年即將增加Cortex和DSP系列處理器，并持續(xù)增加其他系列處理器模型。在編譯方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多種編譯器。作為一款仿真軟件Proteus具有以下功能特點：（1） 原理圖布局。（2） PCB自動或人工布線。（3） SPICE電路仿真，并且在仿真時可以實時采用例如RAM，ROM，鍵盤，馬達(dá)，LCD，AD/DA，部分SPI器件。（4） 仿真處理器以及其外圍電路，可以仿真51系列、AVR、PIC、ARM等常用主流單片機(jī)。 仿真發(fā)射模塊仿真電路如圖41。圖41 發(fā)射模塊仿真電路經(jīng)仿真后成功了產(chǎn)生了設(shè)計要求的驅(qū)動波形。具體波形如圖42所示。圖42 反射模塊總體波形仿真圖圖42中，時間軸以20ms為單位，電壓軸以5V為單位，A、B曲線為超聲波驅(qū)動電路輸出信號，C曲線為IC1輸出電壓信號，D曲線為IC2輸出電壓信號。可以看出電路基本達(dá)到設(shè)計要求。放大、檢波、計時電路如圖43。因為不能找到實際電路使用的NJM4580D，仿真電路中使用了LM358N來代替，另外由于仿真電路不能測得超聲波信號，所以使用了一段正弦波來代替超聲波信號。圖43 放大、檢波、計時仿真電路經(jīng)仿真后波形如圖44所示。圖44 放大、檢波、計時仿真波形由于使用的是連續(xù)的正弦波。所以輸入檢波電路的一直為高電平，也就是相當(dāng)于一直接受有反射波，計時電路一直在計時，除了IC1發(fā)射出檢測脈沖的時候計時沒有進(jìn)行，雖然沒有得出直接的結(jié)果，但這依然可以表明電路的邏輯功能是正確的。結(jié) 論設(shè)計的最終結(jié)果是使超聲波測距儀能夠產(chǎn)生超聲波，實現(xiàn)超聲波的發(fā)送與接收，從而實現(xiàn)利用超聲波方法測量物體間的距離。以數(shù)字的形式顯示測量距離。在元件及調(diào)制方面，由于采用的電路使用了很多集成電路。外圍元件不是很多，所以調(diào)試應(yīng)該不會太難，稍加調(diào)試應(yīng)該會正常工作。電路中除集成電路外，對各電子元件也無特別要求。根據(jù)測量范圍要求不同，可適當(dāng)調(diào)整與接收換能器并接的濾波電容的大小，以獲得合適的接收靈敏度和抗干擾能力。若能將超聲波接收電路用金屬殼屏蔽起來，則可提高抗干擾能力。致 謝在論文即將完成之際，向所有關(guān)心和支持我的人表示衷心的感謝！首先對我的指導(dǎo)老師尚麗平老師表示真摯的感謝，在這次畢業(yè)設(shè)計中，尚老師自始至終給予了悉心的指導(dǎo)和關(guān)心，在畢業(yè)設(shè)計期間又提出了許多寶貴的意見。尚老師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度、求實的科研作風(fēng)、淵博的知識給我留下了深刻的印象，激勵我不斷努力學(xué)習(xí)和工作，向著更高的人生目標(biāo)奮斗！此外，讀書期間，使我受益的不僅僅是孫老師廣博的知識，豐富的經(jīng)驗，更為重要的是尚老師在為人、為師、以及科研中的態(tài)度。在為人方面，我懂得了做人要積極樂觀，正直，樂于助人；為師方面，要不遺余力、無私奉獻(xiàn)；科研中，要嚴(yán)謹(jǐn)認(rèn)真、腳踏實地、勤于動腦、勤于動手。這些將是我以后工作和生活中所要努力做到的。感謝父母對我的養(yǎng)育之恩！感謝信息工程學(xué)院全體老師對我的教導(dǎo)、幫助和關(guān)心！感謝信息工程學(xué)院07自動（6）班的全體同學(xué)對我的幫助！最后真誠地感謝所有幫助過我的老師，朋友，同學(xué)！參考文獻(xiàn)[1] 高克成．超聲物位計現(xiàn)狀[J]．聲學(xué)技術(shù)，2002, 2[2] 田靜．聲學(xué)科學(xué)、技術(shù)與藝術(shù)[N]．物理通報，2006, 6．[3] 許天增．超聲傳輸特性和超聲傳感系統(tǒng)研究[N]．廈門大學(xué)學(xué)報，2001, 2．[4] 董子和，李永輝．超聲波測距系統(tǒng)的建立及其在汽車防撞系統(tǒng)的應(yīng)用[J]．汽車電器，1997, 1．[5] 何希才．傳感器及其應(yīng)用電路[M]．電子工業(yè)出版社，2001: 138145．[6] 李啟虎．進(jìn)入二十一世紀(jì)的聲納技術(shù)．聲學(xué)學(xué)報[N]，2000．25(5): 385388[7] 徐鈞，俞宏沛，李建成．縱振換能器拓寬頻帶的方法綜述[J]．聲學(xué)與電子工程，2003, 4．[8] 馮若．超聲手冊[M]．南京人學(xué)出版社，1999: 1113．[9] L Herofrth，H．M．winter．超聲的基本原理與應(yīng)用[M]．上海科學(xué)技術(shù)出版社，1961．[10] 于大安．超聲檢測技術(shù)講座[R]．基礎(chǔ)自動化，1995．[11] 王清池，吳在勛．超聲地形障礙檢出系統(tǒng)換能器的研制[J]．廈門大學(xué)學(xué)報(自然科學(xué)版)，1997．[12] 奕桂冬．壓電換能器和換能器陣列[M]．北京人學(xué)出版社，1990．[13] 陳桂生．超聲換能器設(shè)計[M]．海洋出版社，1984．[14] 袁易全．超聲換能器[M]．南京大學(xué)出版社，1994．[15] Jindong Zhang et a1．Modeling and Underwater Characterization of Cymbal Transducers and Arrays[Z]．IEEE Trans Ultrason，F(xiàn)erroelect．，F(xiàn)req．Contr．，2001．[16] M．Toda．Cylindrical PVDF film Transmitter and Receivers for Air Ultrasound[Z]．IEEE TransUltrason，F(xiàn)erroelect．，F(xiàn)req．Contr．，2002．[17] H．Wang，M．Toda．Curved PVDF Airborne Transducer[Z]．IEEE Trans．Ultrason．，F(xiàn)erroelect．，F(xiàn)req．Contr．，1999．[18] Jack blitz．Ultransonics methods and applications[Z]．1963．[19] 程萬勝，吳新軍，劉軍．用CPLD設(shè)計高精度超聲液位檢測系統(tǒng)[J]．傳感器技術(shù)，2003．[20] 楊嬡，高勇，李福德．基于TCPLD的超盧波流量計系統(tǒng)的研制[N]．儀器儀表學(xué)報，2001．[21] 張戟，錢敬榮，沈昱明．LMC型超聲波明渠流蕈計的研制[J]．自動化與儀器儀表，2000．[22] 趙珂，向瑛，千忠．高準(zhǔn)確度超聲波測距儀的研制[J]．傳感器技術(shù)，2003[23] 李廣峰，劉枋，高勇．超聲波流餐計的高精度測量技術(shù)[N]．儀器儀表學(xué)報，2001[24] 王城，吳繼華，范麗珍．Altera FPGA／CPLD設(shè)計基礎(chǔ)篇[M]．人民郵電出版社，2005[25] Steven M．Rubin．Computer Aids for VLSI Design[Z]．Word Wide web，1997．[26] Mead C A，Conway LA．Introduction to VLSI Systems[M]．AddisonWesley Publishing Company,1980．[27] Bradford．Ultrasonic ranging system design[J]．Sensor Review．1993. Vol.