【導(dǎo)讀】波測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)，具體內(nèi)容為測(cè)距單元硬件設(shè)計(jì)和單片機(jī)應(yīng)用程序設(shè)計(jì)；回波的時(shí)間差來測(cè)量待測(cè)距離。將處理后的測(cè)距數(shù)據(jù)信號(hào)傳送到PC機(jī)，并從PC機(jī)接受控制信號(hào)。較廣闊的應(yīng)用前景。單片機(jī)控制超聲波傳感器聲波收發(fā)電路的設(shè)計(jì)???????問題在工業(yè)中變得十分重要。比如，傳統(tǒng)的接觸式測(cè)量?jī)x器在。難，且測(cè)量不準(zhǔn)確;對(duì)于巷道橫向變形量的測(cè)量，若安設(shè)于巷道兩側(cè)之間，則妨礙人、車來往，若不固定安設(shè)裝，則測(cè)量精度低，難以監(jiān)測(cè)微小變形。目前，非接觸式測(cè)距儀器常采用超聲波、激光。但激光和雷達(dá)測(cè)距儀造價(jià)偏高，不利于廣泛的普及應(yīng)用，在某些。耗緩慢，因此可以直接測(cè)量較近目標(biāo)的距離;電磁干擾強(qiáng)、有毒等惡劣環(huán)境中;于小型化與集成化，并且可以進(jìn)行實(shí)時(shí)控制。工業(yè)測(cè)井、管道長(zhǎng)度的測(cè)量等場(chǎng)合。

　　

【正文】 。定時(shí)器 T0 中斷入口地址 Ljmp T0INT ORG 0023H 。串口中斷入口地址 Ljmp SRT MAIN: MOV TMOD, 21H 。定時(shí)器 ,T0 方式 1,T1 方式 2 MOV SCON, 50H 。串口設(shè)定，串口工作方式 1 MOV PCON, 00H MOV TL1, 0E8H MOV TH1, 0E8H 。設(shè)波特率 1200 SETB PS SETB EA 。開總中斷 SETB ES SETB ET0 。開 T0 中斷 SETB TR1 。開啟 T1 記數(shù) SETB SETB MOV 23H,35 。設(shè)定 LED 顯示的延時(shí)時(shí)間 MOV 24H,17 。設(shè)定串口發(fā)送的延時(shí)時(shí)間 ACALL DDELAY LCALL LOP1 。調(diào)用溫度補(bǔ)償程序 CLR 80H SETB ES SRT: CLR ES CLR TI **************** 論文 超聲波測(cè)距系統(tǒng)硬件及軟件的實(shí)現(xiàn) 33 CLR RI MOV R0,80H CLR A MOV A,SBUF MOV @R0,A INC R0 SETB ES RETI Panduan： MOV R0,80H CJNE @R0,65,L1 LCALL MAN1 SJMP Panduan L1: CJNE @R0,66,L2 LCALL MAN2 SJMP Panduan L2: CJNE @R0,67,L3 LCALL MAN3 SJMP Panduan L3: CJNE @R0,68,L4 LCALL MAN4 SJMP Panduan L4: CJNE @R0,69,L5 LCALL MAN5 SJMP Panduan L5: LCALL MAN6 SJMP Panduan ??? 外部中斷子程序 **************** 論文 超聲波測(cè)距系統(tǒng)硬件及軟件的實(shí)現(xiàn) 34 圖 外部中斷服務(wù)子程序 外部中斷服務(wù)程序是響應(yīng)單片機(jī)的外部中斷的，當(dāng)超聲波發(fā)射后遇到障礙物時(shí)產(chǎn)生回波信號(hào)，引起單片機(jī)外部中斷響應(yīng)，在中斷服務(wù)程序中，首先進(jìn)行必要的現(xiàn)場(chǎng)保護(hù)，讀入計(jì)數(shù)器的計(jì)數(shù)值并存儲(chǔ) ,同時(shí)對(duì)測(cè)距目標(biāo)個(gè)數(shù)進(jìn)行判斷處理 .以傳感器 1 引起的外部中斷 0 為例 ,程序如下 : INT0INT: CLR EX0 。關(guān)外部中斷 MOV @R0,TL0 INC R0 **************** 論文 超聲波測(cè)距系統(tǒng)硬件及軟件的實(shí)現(xiàn) 35 MOV @R0,TH0 INC R0 。存儲(chǔ)傳感器 1 計(jì)時(shí)數(shù)據(jù) DJNZ R7,LOOP4 。判斷是否兩個(gè)目標(biāo) SJMP LOOP5 LOOP4: SETB 。給 BLNK 1 送脈寬為 的脈沖 ACALL DELAY1 CLR 。外部消隱 SETB EX0 。開外部中斷 LOOP5: RETI **************** 論文 超聲波測(cè)距系統(tǒng)硬件及軟件的實(shí)現(xiàn) 36 定時(shí)中斷子程序 圖 定時(shí)中斷子程序 由于 51系列單片機(jī)的定時(shí)器是 16位定時(shí)器，最大計(jì)時(shí)時(shí)間為 65536us，而本設(shè)計(jì)的最大測(cè)量距離在 10m 以內(nèi) ,所以定時(shí)時(shí)間可設(shè)置為 T=2S/C =2*(10/348)*1000=，即定時(shí)初值： 6553657249 =(8287)D=(205F)H.當(dāng)測(cè)量的距離超出 10m 時(shí)，定時(shí)器就會(huì)發(fā)生溢出中斷進(jìn)入定時(shí)中斷服務(wù)子**************** 論文 超聲波測(cè)距系統(tǒng)硬件及軟件的實(shí)現(xiàn) 37 程序 ,在定時(shí)中斷服務(wù)程序中完成的任務(wù)主要有把進(jìn)入中斷服務(wù)程序處存儲(chǔ)的計(jì)數(shù)值讀出并對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，計(jì)算得到相應(yīng)的距離值存儲(chǔ)到相應(yīng)的單元。以雙傳感器雙目標(biāo)測(cè)量模式為例，其定時(shí)中斷程序如下 : T0INT: CLR ET0 。關(guān) T0 中斷 CLR TR0 。關(guān)計(jì)數(shù) MOV P1,00111111B 。關(guān)超聲 MOV P1,11011101B MOV R2,02H 。2 個(gè)目標(biāo) JNB 00H,LOOP8 。 傳感器標(biāo)志位為 0 轉(zhuǎn)移 CLR 00H 。若超聲標(biāo)志為 1,則修改為 0 MOV R0,30H 。傳感器 1 記數(shù)單元地址送 R0 MOV R1,50H 。 傳感器 1 測(cè)距單元地址送 R1 SJMP LOOP9 LOOP8: SETB 00H 。若傳感器標(biāo)志為 0,則修改為 1 MOV R0,40H 。 傳感器 2 記數(shù)單元地址送 R0 MOV R1,60H 。將傳感器 2 測(cè)距單元地址送 R1 LOOP9: MOV A,@R0 INC R0 JNZ LOOP10 。計(jì)數(shù)單元不為 0 轉(zhuǎn)移 MOV A,@R0 JZ LOOP11 。記數(shù)單元為 0 轉(zhuǎn)移 LOOP10:DEC R0 MOV A,@R0 。計(jì)算距離子程序 MOV @R0,00H INC R0 。讀取記數(shù)值 ,并把該單元清零 CLR C SUBB A,5FH **************** 論文 超聲波測(cè)距系統(tǒng)硬件及軟件的實(shí)現(xiàn) 38 MOV R7,A MOV A,@R0 MOV @R0,00H INC R0 SUBB A,20H 。減去初值 MOV R6,A MOV R3,25H 。波速 MOV R2,26H PUSH 01H PUSH 02H LCALL MULD 。調(diào)用子程序計(jì)算距離 MOV R6,4EH MOV R7,20H LCALL DIVD MOV A,R3 MOV R7,A MOV A,R2 MOV R6,A POP 02H POP 01H MOV A,R7 MOV @R1,A INC R1 MOV A,R6 MOV @R1,A INC R1 。存儲(chǔ)計(jì)算距離的結(jié)果 DJNZ R2,LOOP9 。 一個(gè)目標(biāo)轉(zhuǎn)移 SJMP LOOP15 **************** 論文 超聲波測(cè)距系統(tǒng)硬件及軟件的實(shí)現(xiàn) 39 LOOP11: MOV @R1,0E8H 。超出測(cè)量范圍 INC R1 MOV @R1,03H INC R1 DJNZ R2,LOOP11 。為 0 計(jì)數(shù)單元置 0FFFFH LOOP15: RETI 串口通信程序 定時(shí)器 T1 控制波特率，工作在方式 1自動(dòng)重裝方式。以全雙工異步通信方式將單片機(jī)處理后的測(cè)距數(shù)據(jù)信號(hào)發(fā)送給 PC 機(jī)，并從 PC 機(jī)接收受控制信號(hào)，實(shí)現(xiàn) PC 機(jī)與單片機(jī)的串行通信 ,PC 機(jī)采用查詢方式收發(fā)數(shù)據(jù)，AT89C51 采用中斷方式接收，查詢方式發(fā)送。 根據(jù)上述的分析，雙機(jī)通信的約定：串行口設(shè)定為 10 位異步通信方式，數(shù)據(jù)格式為一位起始位，一位停止位，八位數(shù)據(jù)位，無奇偶校驗(yàn)。波特率為 1200bit/s,每幀數(shù)據(jù) 8 位數(shù)據(jù)位；采用二進(jìn)制數(shù)據(jù)傳輸方式 ；單片機(jī)從PC 機(jī)接收的控制信號(hào)有 6種，分別為字符“ A”～“ F”的 ASCII 碼值，分別表示具體見表 ；單片機(jī)每次向 PC 機(jī)發(fā)送 5個(gè)字節(jié)的二進(jìn)制數(shù)據(jù)，第1 個(gè)字節(jié)表示傳感器標(biāo)號(hào)，第 3 個(gè)字節(jié)表示傳感器測(cè)得的第一個(gè)目標(biāo)的距離，最后兩個(gè)字節(jié)表示傳感器測(cè)得的第二個(gè)目標(biāo)的距離。 表 單片機(jī)接收的 PC 機(jī)控制命令表 PC 機(jī)控制字符 相應(yīng) ASCII 碼 單片機(jī)接收數(shù)據(jù) 代表的含義 “ A” 65 41H 傳感器 1 單目標(biāo)測(cè)距模式 “ B” 66 42H 傳感器 1 多目標(biāo)測(cè)距模式 “ C” 67 43H 傳感器 2 單目標(biāo)測(cè)距模式 “ D” 68 44H 傳感器 2 多目標(biāo)測(cè)距模式 “ E” 69 45H 雙傳感器單目標(biāo)測(cè)距模式 “ F” 70 46H 雙傳感器多目標(biāo)測(cè)距模式 **************** 論文 超聲波測(cè)距系統(tǒng)硬件及軟件的實(shí)現(xiàn) 40 每當(dāng)有 PC 機(jī)發(fā)送的控制命令到來時(shí)，都會(huì)觸發(fā)串行口中斷，程序?qū)⑥D(zhuǎn)入中斷程序執(zhí)行。在串口中斷程序中，首先要關(guān)閉中斷，防止其他中斷程序?qū)Υ酥袛嗟母蓴_。然后讀入串行通信傳送的信息，通過寄存器 R0,存入到指定的 80H 單元中 ，讀入信息后再在判斷子程序中判定上位機(jī)傳送的指令內(nèi)容，不同的指令由不同的字符代替，比如要求系統(tǒng)執(zhí)行模式 1 單傳感器單目標(biāo)測(cè)量時(shí)， PC 機(jī)向單片機(jī)發(fā)送字符“ A”，在單片機(jī)中字符用 ASCII 碼表示，用十六進(jìn)制數(shù)表示為 41H，即十進(jìn)制為 65，每次判別到該信號(hào)時(shí)轉(zhuǎn)入模式 1 單傳感器單目標(biāo)子程序執(zhí)行；同理可得其他情況下的程序流程。程序如下： SRT: CLR ES ；串口中斷服務(wù)程序 CLR TI CLR RI MOV R0,80H CLR A MOV A,SBUF MOV @R0,A INC R0 SETB ES RETI Panduan: MOV R0,80H ；判斷指令內(nèi)容程序 CJNE @R0,65,L1 LCALL MAN1 SJMP Panduan L1: CJNE @R0,66,L2 LCALL MAN2 SJMP Panduan L2: CJNE @R0,67,L3 **************** 論文 超聲波測(cè)距系統(tǒng)硬件及軟件的實(shí)現(xiàn) 41 LCALL MAN3 SJMP Panduan L3: CJNE @R0,68,L4 LCALL MAN4 SJMP Panduan L4: CJNE @R0, 69,L5 LCALL MAN5 SJMP Panduan L5: