【導(dǎo)讀】的位置監(jiān)控，也可用于如液位、井深、管道長度的測量等場合。在本次設(shè)計(jì)中，設(shè)計(jì)的。超聲波測距系統(tǒng)的測量精度為1cm，能夠清晰穩(wěn)定地顯示測量結(jié)果。補(bǔ)償電路以及聲光報(bào)警電路構(gòu)成。其中接收電路主要采用的是CX20216A；發(fā)射電路采用。加入了溫度補(bǔ)償裝置，DS18B20就是用來測量當(dāng)前溫度從而來實(shí)現(xiàn)這一功能。驗(yàn)證這一設(shè)計(jì)方案是可行的。

　　

【正文】 （ T 發(fā)射）和 TCT4010S1（ R 接收），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 4～ 8cm，其余元件無特殊要求。若能將超 聲波接收電路用金屬殼屏蔽起來，則可提高抗干擾能力。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 C4 的大小，以獲得合適的接收靈敏度和抗干擾能力。 在程序與硬件連調(diào)時： 下載模塊紅燈亮，綠燈不亮，說明沒有裝好下載模塊所配套的驅(qū)動程序。 解決辦法：找到下載模塊配套的驅(qū)動程序并安裝。 下載時提示端口不存在，說明下載端口沒有設(shè)置好。 解決辦法：右擊“我的電腦” “屬性” “硬件” “設(shè)備管理器” “端口”，查看 usbisp 的端口號并在下載軟件中做相應(yīng)設(shè)置。 下載時一直提示 上電，可能電源線、地線沒有連接好，晶振沒有連接好，下載口沒有連接好（下載模塊上的 TXD 接單片機(jī)上的 RXD 即第 10 管腳，下載模塊上的 RXD接單片機(jī)上的 TXD 即第 11 管腳）。 解決辦法：用萬用表檢查電源線、地線的連接，檢查晶振是否接好，檢查下載口連接是否正確。 下載時提示下載失敗，可能是晶振頻率不對或單片機(jī)沒有響應(yīng)。 解決辦法：檢查晶振頻率（一般使用 ），多試幾次。 顯示亂碼，可能是使用的數(shù)碼管類型與程序中的數(shù)碼管類型不符，比如，硬件上使用是是共陰極數(shù)碼管，但程序卻是按 共陽極數(shù)碼管編寫的。 解決辦法：更改程序，使兩者配套。 硬件電路制作完成并調(diào)試好后，便可將程序編譯好下載到單片機(jī)試運(yùn)行。根據(jù)實(shí)際情況可以修改超聲波發(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)不超聲波測距硬件 設(shè)計(jì) 17 同距離的測量需要。根據(jù)所設(shè)計(jì)的電路參數(shù)和程序，測距儀能測的范圍為 ～ 1m，測距儀最大誤差不超過 1cm。系統(tǒng)調(diào)試完后應(yīng)對測量誤差和重復(fù)一致性進(jìn)行多次實(shí)驗(yàn)分析，不斷優(yōu)化系統(tǒng)使其達(dá)到實(shí)際使用的測量要求。 參考文獻(xiàn) [1]袁易全 . 近代超聲原理及應(yīng)用 [M]. 南京：南京大學(xué)出版社， 1996. [2]劉升平 ,王劍 ,葛紅等 .超聲波測距系統(tǒng)的開發(fā)與研究 [J].計(jì)算機(jī)工程與應(yīng) 2021， 45(25)： 7881. [3]張健 ,李鋼等 .超聲波測距系統(tǒng)的研究與設(shè)計(jì) [J].合肥工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)， 2021 27(6)： 640643. [4]胡漢才 . 單片機(jī)原理及其接口技術(shù) [M]. 北京：清華大學(xué)出版社， 1996. [5]張毅剛 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 .高等教育出版社 [M]， (1). [6]王福瑞 . 單片機(jī)測控系統(tǒng)設(shè)計(jì)大全 [M]. 北京：北京航空航天大學(xué)出版社， 2021. 附錄 （ 1） 原理圖 圖 15 原理圖 超聲波測距硬件 設(shè)計(jì) 18 （ 2） pcb 圖 圖 16 pcb圖 （ 3） protues 仿真圖 圖 16 proteus仿真圖 超聲波測距硬件 設(shè)計(jì) 19 （ 4）元器件列表 表 4 元器件列表 序號 代號 名稱 序號 代號 名稱 序號 代號 名稱 1 U1 74HC04 10 S2 12M 晶振 19 R5/R6/R7/R9 10K 2 U2 STC89C52RC 11 P1 9012 20 R10 220K 3 U3 CX20216A 12 C C8 10uf/50v 21 R11 20K 4 U4 DS18B20 13 C C3 30pf 22 R12 5 L1 黃色 LED 14 C C9 104 23 K1/K2/K3/K4 按鍵 6 LL4 綠色 LED 15 C5 1uf/50v 24 K5 開關(guān) 7 L3 藍(lán)色 LED 16 C6 50v 25 T1 TCT4016T 8 L5 紅色 LED 17 C7 331 26 T2 TCT4016R 9 S1 蜂鳴器 18 R1/R2/R3/R4/R8R13/R14/R5/R16/R17/R18/R19/R20 R21 1K 27 DIS 四位共陰極數(shù)碼管 結(jié)束語 俗話說 “ 好的開始是成功的一半 ” 。 通過 這次實(shí)習(xí)， 我們學(xué)到了很多東西。在進(jìn)行課程設(shè)計(jì)時，我們應(yīng)該做到以下三點(diǎn)：首先， 我認(rèn)為最重要的就是認(rèn)真的研究老師給的題目。其次， 在老師講解的基礎(chǔ)上認(rèn)真研究硬件電路的設(shè)計(jì)，和軟件流程的設(shè)計(jì) 。最后，重點(diǎn)實(shí)現(xiàn)軟硬結(jié)合的綜合調(diào)試 。 這次的 設(shè)計(jì) 算起來 一共進(jìn)行了 三個月 ， 在這 幾個月 的時間里我們進(jìn)行了硬件電路圖設(shè)計(jì)，以及軟件的編程實(shí)現(xiàn)，軟硬件的綜合調(diào)試。 最終一個完 整的 課程設(shè)計(jì)成果出來了，很高興它能按著設(shè)計(jì)的思想與要求運(yùn) 作 起來。 當(dāng)然，這其中也有很多問題 。但 就實(shí)現(xiàn)功能來說， 設(shè)計(jì)結(jié)果能夠符合題意，成功完成了此次實(shí)習(xí)要求，我們不只在乎這一結(jié)果，更加在乎的，是這個過程。這個過程中，我們花費(fèi)了大量的時間和精力，更重要的是，我們在學(xué)會創(chuàng)新的基礎(chǔ)上，同時還懂得合作精神的重要性，學(xué)會了與他人合作。在已度超聲波測距硬件 設(shè)計(jì) 20 過的大學(xué)時間里，我們大多數(shù)接觸的是 理論課。 我們在課堂上掌握的僅僅是專業(yè)課的理論知識，如何去鍛煉我們的實(shí)踐能力？如何把我們所學(xué)的專業(yè)基礎(chǔ)課理論知識運(yùn)用到實(shí)踐中去呢？我想做類似實(shí)習(xí)就為我們提供了良好的實(shí)踐平臺。 同時這次實(shí)習(xí)給我們帶來前所未有的的啟發(fā)： 首先 ，查閱資料的必要性。 在做本次實(shí)習(xí)的過程中，我感觸最深的當(dāng)屬查閱大量的設(shè)計(jì)資料了。為了讓自己的設(shè)計(jì)更加完善，查閱這方面的設(shè)計(jì)資料是十分必要的，同時也是必不可少的。 其次，在這次課程設(shè)計(jì)中，我們運(yùn)用到了以前所學(xué)的專業(yè)課知識，如：模擬和數(shù)字電路知識等。雖然過去從未獨(dú)立應(yīng)用過它們，但在學(xué)習(xí)的過程中帶著問題去學(xué)我發(fā)現(xiàn)效率很高，這是我做這次課程設(shè)計(jì)的又一收獲。 再次 ，在 設(shè)計(jì) 之前，我們要對所用單片機(jī)的內(nèi)部結(jié)構(gòu)有一個系統(tǒng)的了解，知道該單片機(jī)內(nèi)有哪些資 源；要有一個清晰的思路和一個完整的的軟件流程圖；在設(shè)計(jì)程序時，不能妄想一次就將整個程序設(shè)計(jì)好，反復(fù)修改、不斷改進(jìn)是程序設(shè)計(jì)的必經(jīng)之路；要養(yǎng)成注釋程序的好習(xí)慣，一個程序的完美與否不僅僅是實(shí)現(xiàn)功能，而應(yīng)該讓人一看就能明白你的思路，這樣也為資料的保存和交流提供了方便；在實(shí)習(xí)過程中遇到問題是很正常的，但我們應(yīng)該將每次遇到的問題記錄下來，并分析清楚，以免下次再碰到同樣的問題。但是從中學(xué)到的知識會讓我受益終身。發(fā)現(xiàn)、提出、分析、解決問題和實(shí)踐能力提高都會受益于我在以后的學(xué)習(xí)、工作和生活中 最后，我們在這次設(shè)計(jì)中我們使用 了分模塊焊接，分模塊測試的方法進(jìn)行硬件電路的焊接和測試，這是我們最寶貴的收獲，這樣做可以避免走很多彎路。使得調(diào)試也條理分明。 總體上說，這次實(shí)習(xí)中收獲很多，感觸也很多。 致謝 本設(shè)計(jì)的完成是在 指導(dǎo)老師 毛翠麗 的細(xì)心指導(dǎo)下進(jìn)行的。在每次設(shè)計(jì)遇到問題時老師不辭辛苦的講解才使得我的設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行。從設(shè)計(jì)的選題到資料的搜集直至最后設(shè)計(jì)的修改的整個過程中，花費(fèi)了 老師很多的寶貴時間和精力，在此向?qū)煴硎局孕牡馗兄x！導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，開拓進(jìn)取的精神和高度的責(zé)任心都將使學(xué)生受益終生！ 尤其是 在此次畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中一直為我們 答疑 解 惑的，在設(shè)計(jì)過程當(dāng)中每當(dāng)遇到困難的時候 班長孫鵬飛 都會在百忙之中抽出時間專程為我悉心講解 不懂的地方 ，在此也表示最衷心的感謝！同時也非常感謝學(xué)校為我們提供這次鍛煉的機(jī)會。 最后 還要感謝和我同一設(shè)計(jì)小組的幾位同學(xué) 以及次畢業(yè)設(shè)計(jì)當(dāng)中所有給予過我?guī)椭娜?，是你們在我平時設(shè)計(jì)中和我一起探討問題，并指出我設(shè)計(jì)上的誤區(qū)，使我能及時的發(fā)現(xiàn)問題把設(shè)計(jì)順利的進(jìn)行下去，沒有你們的幫助我 也 不可能這樣順利地結(jié)稿， 還有在學(xué)校教授我知識的所有老師， 在此 一并 表示深深的謝意。