【導讀】行研究工作所取得的研究成果。除了文中特別加以標注引用的內容。本人完全意識到本聲明的法律后果由本人承擔。本學位論文作者完全了解學校有關保障、使用學位論文的規(guī)定，和電子版，允許論文被查閱和借閱。評選機構將本學位論文的全部或部分內容編入有關數(shù)據(jù)庫進行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復制手段保存和匯編本學位論文。課題研究目的的意義...............錯誤!超聲波探測盲區(qū)問題及改進方案......錯誤!超聲波測距的原理及實現(xiàn)...........錯誤!發(fā)射與接收電路設計...............錯誤!顯示報警單元設計.................錯誤!考慮本設計結構簡單，干擾小，故采用上電自動復位。發(fā)展中最為重視的環(huán)節(jié)。因此船舶防撞裝置的研究也隨之誕生了。其中以經濟發(fā)達、人。于建立富于經濟價值的河口港有極大的地理優(yōu)勢。在經歷了鐵路、公路充分發(fā)展后，現(xiàn)如今內河航運、海上運。輸都越來越受到世界各各國家的重視。在改革開放以前，重工業(yè)優(yōu)先

　　

【正文】 序調用了子程序及中斷服務程序。程序首先完成初始化過程，然后是一個重復的控制發(fā)射信號的過程，即調用發(fā)射子程序幾遍，而且每次發(fā)射周期結束都會判斷在發(fā)射信號后延時等待的過程中是否發(fā)生； 中斷，即是否回波產生來判斷程序得流程。流程圖如圖 41所示。 N N Y Y 圖 41 主程序流程圖 開始 單片機初始化 定時子程序 有回波嗎？ 外部中斷子程序 定時器初始化 定時程序入口 發(fā)射超聲波 三方向是否發(fā)射完？ 停止發(fā)射 返回 40KHz脈沖的產生與超聲波發(fā)送 在脈沖產生前先對定時 /計數(shù)器 T0進行初始化，在這里選擇的是工作方式 1定時器模式，所以 TMOD應該設計為 01H。接著用 STEBTRO指令開啟 T0，在開啟 T0 的同時開發(fā)發(fā)射超聲波脈沖。 測距系統(tǒng)中的超聲波傳感器采用 UCM40的壓電陶瓷傳感器，它的工作電壓是 40KHz 的脈沖信號，這由單片機執(zhí)行下面程序來產生。 PUZEL： MOV 14， 12H；超聲波發(fā) 射持續(xù) 200ms HERE： CPL ；輸出 40KHz方波 NOP NOP NOP DJZN 14H， HERE RET 前方測距電路的輸入端接單片機 端口，單片機執(zhí)行上面的程序后，在 端口輸出一個 40KHz 的脈沖信號，經過三極管 T 放大，驅動超聲波發(fā)射頭 UCM40T，發(fā)出 40KHz 的脈沖超聲波，且持續(xù)發(fā)射 200ms。右側和左側測距電路的輸入端分別接 ，工作原理與前方測距電路相同。這里省略，只研究正對方向的障礙物。 超聲波的接收與處理 外部中斷口 INT0 是否有中斷脈沖產生來判斷 超聲波的接收 與否 。定時子程序要對中斷進行初始化。選定的是 INT0 口，工作方式為脈沖方式。 STEB EA；中斷總允許 STEB EXO； INT0 中斷允許 STEB PXO；設置 INT0 為高優(yōu)先級中斷 STEB IT0；設置 INT0 為脈沖方式 HERE： JMP $；等待中斷 接收頭采用與發(fā)射頭配對的 UCM40R，將超聲波調制脈沖變?yōu)榻蛔冸妷盒盘? ，經運算放大器 IC1A和 IC1B 兩級放大后加至 IC2。 IC2是帶有鎖定環(huán)的音頻譯碼集 成塊 LM567，內部的壓控振蕩器的中心頻率 f0=1/，電容 C4 決定其鎖定帶寬。調節(jié) R8 在發(fā)射的載頻上，則 LM567 輸入信號大于 25mV，輸出端 8 腳由高電平躍變?yōu)榈碗娖?，作為中斷請求信號，送至單片機處理。 前方測距電路的輸出端接單片機 INT0 端口，中斷優(yōu)先級最高，左、右測距電路的輸出通過與門 IC3A的輸出接單片機 INT1端口，同時單片機和 和 IC3A 的輸入端，中斷源的識別由主程序查詢來處理，中斷優(yōu)先級為先右后左。部分源程序如下： RECEIVE： PUSH PSW PUST ACC CLR ACC JNB ， RIGHT； 0，轉至右測距電路中斷服務程 序 JNB ， LEFT； 引腳為 0，轉至左測距電路中斷服務程序 RETURN： SETB EXZ1；開外部中斷 INT1 POP ACC POP PSW RET1 數(shù)據(jù)讀取和儲存 當 讀出 T0 計數(shù)器的計數(shù)值存儲在 RAM 中 時 ， 并且在聲波 每次發(fā)射周期需要對計數(shù)器清零， 才能 得到發(fā)射信號與接收回波間的時間差 。 RECEIVE0： PUSH PSW PUSH ACC CLR EXO；關外部中斷 0 MOV R7， THO；讀取時間值 MOV R6， TL0 CLR C MOV A， R6 SUBB A， 0BBH；計算時間差 MOV 31H， A；存儲結果 MOV A R7 SUBB A， 3CH MOV 30H， A SETB EXO；開外部中斷 0 POP ACC POP PSW RETI 計算超聲波 傳播時間 信號處理包括計數(shù)值與距離值換算，二進制與十進制轉換。 當T0 中讀取的時間差 時，其 不能作為距離值直接顯示輸出 。 因為時間差值 和測得的 實際的距離值之間轉換公式為 S=V/2T。其中， V代表 傳播速度， T 代表 聲波 來回 經歷的時間 。 顯示子程序和蜂鳴報警程序 顯示采用動態(tài)顯示法 可以 提高系統(tǒng)資源的利用率 。單片機應用系統(tǒng)的擴展 I/O 口 采用 8155 芯片 。 采用共陰顯示接法 ， LED 的字形輸出口 是 8155的 PA口 ， LED的位選控制口 是 PC口 。顯示緩沖區(qū)中被顯示的字符的字形碼的地址偏移量預先制表放入 計算好的距離數(shù)據(jù)設 置顯示緩沖區(qū)其實地址 。 Y 外部中斷入口 關閉外部中斷 讀取 T0 時間值 計算距離 顯示報警子程序 取值測量 LED顯示 距離小于 50cm？ N 圖 42 子程序流程圖 部分源程序： DISP： MOV DPTR， 7FOOH；指向 8155 控制口 MOV A,0DH ； 8155 初始化 MOVX@DPTR， A MOV R7， 01H ；從右邊第一位顯示器開始 MOV R1， 30 ；顯示緩沖區(qū)首地址送 R1 LOOP： MOV DPTR， 7F03H；指向 8155 控制口地址 MOV A， R7 ；位控碼初值 MOVX@DPTR， A MOV DPTR， 7F01H ；指向 8155 段控制口地址 MOV A， @R1 ；取待顯示數(shù)據(jù) MOV DPTR， TAB ；取字形段碼表首地址 MOVX A， @A+DPTR ；查表獲取字形段碼 INC R1 ；指針指向下一緩沖單元 MOV A， R7 結果送顯示并報警提示 開外部中斷 返回 返回 蜂鳴報警 返回 JB A ,RETURN ；判斷是否到最高位？返回 RL A ；不到，左移一位 MOV R7， A AJMP LOOP ；繼續(xù)掃描 RETURN： RET TAB： DB OCOH,OF9H,OA4H,OBOH,99H DB 92H,82H,OF8H,80H,90H DB 88H,83H,OC6H,OA1H,86H DB 8EH,OBFH,8CH,OFFH 參考文獻 [1] 李華 . AT89C2051 系列單片機實用接口技術 [M].北京：北京航空航天大學出版社， 1993. 6： 8793 [2] 曾城 .基于 CANBUS 的汽車防撞報警系統(tǒng)控制單元的研究開發(fā) .西安 :長安大學 ,2020:12： 2024 [3] 陳光東 .單片機微型計算機原理與接口技術 (第二版 )[M].武漢：華中理工大學出版社， ： 2125 [4] 曾城 .基于 CANBUS 的汽車防撞報警系統(tǒng)控制單元的研究開發(fā) .西安 :長安大學 ,2020:12： 4551 [5] 徐淑華，程退安，姚萬生 .單片機微型機原理及應用 [M].哈爾濱：哈爾濱工業(yè)大學出版社， 1999. 6： 128134 [6] 蘇長贊 .紅外線與超聲波遙控 [M].北京：人民郵電出版社，： 2635 [7] 張謙琳 .超聲波檢測原理和方法 [M].北京：中國科技大學出版社， ： 1116 [8] 九州 .放大電路實用設計手冊 [M].沈陽：遼寧科學技術出版社， ： 134— 146 [9] 勝全 .D18B20 數(shù)字溫度計在微機溫度采集系統(tǒng)中的序編制 [M]. 南京：南京大學出版社 1998. 3： 4351 [10] 恒清，張靖 .加強單片機系統(tǒng)抗干擾能力的方法 [J].通化師范學院學報， 2020 .10： 2 [11] 華兵 .MCS51 單片機原理應用 [M].武漢：武漢華中科技大學出版社， 2020 .5： 4761 致 謝 經過一個多月的努力，我的論文終于圓滿完成。寫論文的過程是復雜的，我剛開始一頭霧水，慢慢查資料學習之后才開始有所領悟，再到之后列出大綱、著手論文內容，這段時間里有煩躁有快樂，也讓我沉下心來學習到了很多之前忽略的東西 ，讓我對本專業(yè)有了新的認識。 就像我在正文中寫的那樣，隨著社會的飛速發(fā)展 和我國對中西部開發(fā)力度的加大 ， 內河航運在運輸行業(yè)中的地位越來越重要，內河航運給人們帶來的便利也必將越來越大 。 但伴隨著內河航運的發(fā)展，隨著航道的加多，船舶噸位的加大，船舶航速的加快，它帶來的交通安全問題也更加受到人們的關注。所以船舶航運防撞自動檢測裝置的研究就顯得更加的重要了。因此我?guī)е浅夂竦呐d趣完成了這一論文的研究。在此過程中我要感謝很多人對我的支持和指導。 首先 我要 衷心感謝 我的 指導老師 對我 的教導， 他 教給我的不僅僅是 專業(yè)的知識，還教會了我對待本專業(yè)以及論文的認真態(tài)度。另外，我要感謝電子信息與通信工程學院全體老師對我的辛勤培養(yǎng)和教誨 ! 最后，我要對和我共同為論文奮斗的同學們表示謝意，你們的幫助和鼓勵是我的最大動力。