【導(dǎo)讀】本系統(tǒng)以設(shè)計(jì)題目的要求為目的，采用STC89C51單片機(jī)為控制核。整個(gè)系統(tǒng)的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，可靠性能高，實(shí)驗(yàn)測(cè)試結(jié)果滿足要求。

　　

【正文】 21 數(shù)據(jù)十進(jìn)制化，送顯示。數(shù)據(jù)處 理具體的過程是這樣的：首先超聲波發(fā)射端發(fā)射 40KHZ 的波同時(shí)啟動(dòng)定時(shí)器 1，當(dāng)接收端接收到超聲波發(fā)射端發(fā)射出的 40KHz的波時(shí)，給單片機(jī) INT0 一個(gè)中斷請(qǐng)求信號(hào)，定時(shí)器 1 停止計(jì)時(shí)，得到的時(shí)間數(shù)據(jù)儲(chǔ)存在 TL1,TH1 中，然后由公式： 將數(shù)據(jù)取出，在由公式： 計(jì)算出距離。 液晶顯示模塊 LCD1602 模塊在本系統(tǒng)中主要起著開界面數(shù)字顯示，以及各控制效果的顯示。采用直接訪問方式。液晶顯示的操作流程圖見下圖 十六 ： 算法為： 將四位數(shù)中的各個(gè)位上的數(shù)取出送去顯示，其中 b 是萬位， c是千位， d是十位， e 是個(gè)位，精度到 mm。 22 圖 十 六 液晶顯示的操作流程圖 液晶顯示 D0 到 D7 口接 到 ，單獨(dú)使用一個(gè)口，為了避免數(shù)據(jù)的干擾，由于 P0口沒有上拉電阻，所以需要一個(gè)排阻進(jìn)行電壓的擴(kuò)大 . 按鍵輸入模塊 (1)按鍵時(shí)顯現(xiàn)人機(jī)對(duì)話的一個(gè)控制按鈕，通過按鍵的操作，對(duì)系統(tǒng)進(jìn)行發(fā)送操作指令，后經(jīng)與 MCU 串行通信，然后在液晶上顯示。 (2)按鍵查詢式的流程圖見下圖 十七 : 23 圖 十七 按鍵查詢式的流程圖 按鍵的四個(gè)鍵分別接 ,由于 P1口具有上拉電阻，所以不再需要加上拉電阻進(jìn)行電壓的放大。 第 五 章 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與制作的問題與特點(diǎn) 多次反射問題 當(dāng)障礙物較雜亂的時(shí)候，超聲波存在多次反射現(xiàn)象。在實(shí)驗(yàn)中，將超聲波傳感器指向房間一個(gè)堆有雜亂物體的角落，超聲波經(jīng)過多次折射后，引起的接收系統(tǒng)不斷動(dòng)作。此時(shí)對(duì)單次測(cè)距影響不大，在采用中斷方式響應(yīng)檢測(cè)信號(hào)時(shí)，側(cè)到第一個(gè)脈沖下降沿就關(guān)閉中斷，不再響應(yīng)后續(xù)進(jìn)入的信號(hào)。但對(duì)連續(xù)測(cè)距來說，要 設(shè)置兩次測(cè)距間的時(shí)間間隔，等前一次發(fā)射的超聲波基本衰減消失后，再啟動(dòng)下一次測(cè)距。 超聲波傳感器的盲區(qū) 分立式超聲波傳感器盲區(qū)主要是由信號(hào)串?dāng)_引起，發(fā)射信號(hào)未經(jīng)反射就被 24 接收探頭感應(yīng)到。超聲波發(fā)射后，立即引起了接收探頭誤動(dòng)作，如果此時(shí)計(jì)算從發(fā)射到接收的時(shí)間將得到錯(cuò)誤值。在設(shè)計(jì)中可以給串?dāng)_信號(hào)加上加窗信號(hào)，加窗信號(hào)就是盲區(qū)信號(hào)。盲區(qū)信號(hào)可以采用軟件延時(shí)開中斷的方法，在發(fā)射后延時(shí)一段時(shí)間，避開串?dāng)_信號(hào)后再開中斷。 可測(cè)障礙物的極限參數(shù) 根據(jù)波得衍射傳播原理，當(dāng)障礙物的距離小于波長(zhǎng)的一半時(shí)，將 發(fā)射波得繞射，當(dāng)障礙物距離大于波長(zhǎng)的一半時(shí)才能反射。設(shè)計(jì)采用的超聲波傳感器的發(fā)射頻率為 39 ，響應(yīng)半波長(zhǎng)為 ，因此最小側(cè)到 的障礙物。實(shí)際測(cè)量結(jié)果能得到的有效障礙物距離為 9cm。 測(cè)量距離與信號(hào)強(qiáng)度的關(guān)系 將超聲波接收器的信號(hào)引入示波器，測(cè)得接收到信號(hào)的強(qiáng)弱與障礙物距超聲波發(fā)射接收器的距離成反比。另外還與超聲波發(fā)射接收頭之間相對(duì)角度有關(guān)。當(dāng)超聲波發(fā)射器與接收器互成 120176。角時(shí)，接收的效果最好。由于發(fā)射功率不大，當(dāng)距離超聲波 1m 時(shí)，接收到的信號(hào)極其微弱，雜波成分很大。 總結(jié) 這次畢 業(yè)設(shè)計(jì) 的課題是 設(shè)計(jì)一個(gè) 基于單片機(jī)的超聲波避障 系統(tǒng)， 該系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)實(shí)時(shí)測(cè)距，設(shè)定報(bào)警距離并在設(shè)定距離之內(nèi)實(shí)現(xiàn)報(bào)警的功能。該硬件系統(tǒng)是在史毅敏老師的一定指導(dǎo)下，由自己設(shè)計(jì)和完成的，鍛煉了我獨(dú)立思考解決問題的能力。 這 些對(duì) 我將來踏上工作崗位 以后也是非常受益的，因?yàn)檫@是對(duì)我踏上工作崗位前的一次綜合演練，也是一次真正的理論轉(zhuǎn)化為實(shí)踐的契機(jī)。盡管 在設(shè)計(jì)的這個(gè)課題上有一定的成功案例可以去參考去借鑒，并且這些案例很成功也很 出色，但是我仍然希望通過自己的努力 來 完成 這個(gè) 設(shè)計(jì)并希望有所突破。 所以在 本次設(shè)計(jì)過程中我完全 是 按照 系統(tǒng)的整 體設(shè)計(jì) 的要求來進(jìn)行，從課題分析開始，再進(jìn)行總體設(shè)計(jì)、詳細(xì)設(shè)計(jì) ,最后到系統(tǒng)實(shí)現(xiàn) ， 每一步 都非常細(xì) 25 心非常用心，每一步 都讓我將理論學(xué)習(xí)的知識(shí)應(yīng)用到實(shí)踐中去。使我掌握了一整套規(guī)范的設(shè)計(jì)操作流程 ，通過設(shè)計(jì)我受益匪淺 。 參 考 文 獻(xiàn) 【 1】 陳伯時(shí) ,電力拖動(dòng)自動(dòng)控制系統(tǒng) .北京：機(jī)械工業(yè)出版社 【 2】 何立民 ,單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì) .北京：航天航空大學(xué)出版社 【 3】 何希才 ,新型實(shí)用電子電路 400例 .電子工業(yè)出版社， 【 4】 張毅剛，彭喜元 .新編 MCS51 單片機(jī)應(yīng)用設(shè)計(jì) .第一版，哈爾濱工業(yè)大學(xué)出版社 ,2021,25～ 27,411～ 417 【 5】 趙負(fù)圖，傳感器集成電路手冊(cè) .第一版，化學(xué)工業(yè)出版社， 2021,590～ 591 【 6】 李華， MCS51系列單片機(jī)實(shí)用接口技術(shù)，第三版，北京： 1997年 【 7】 張紅潤(rùn)，實(shí)用自動(dòng)控制，成都：科技大學(xué)出版社。 1990年 1月 【 8】 康華光，電子技術(shù)基礎(chǔ)，北京：高等教育出版社， 1983年 10月 【 9】 潘新民，微型計(jì)算機(jī)控制技術(shù)，北京：人民郵電技術(shù)出版社， 1988年 3月 【 10】 趙依軍，單片機(jī)微型接口技術(shù)。北京：人民郵電技術(shù)出版社， 1989年 3月 【 11】 李廣弟，單片機(jī)基礎(chǔ)，北京：北京航空航天大學(xué) 出版社， 2021 【 12】 胡漢才，單片機(jī)原理及其接口技術(shù)，北京：清華大學(xué)出版社， 1996 【 13】 王毅，單片機(jī)器件應(yīng)用手冊(cè)，北京：人民郵電出版社， 1995 26 致 謝 大學(xué)生活一晃而過，回首走過的歲月，心中倍感充實(shí)，當(dāng)我寫完這篇畢業(yè)論文的時(shí)候，有一種如釋重負(fù)的感覺，感慨良多。 首先誠(chéng)摯的感謝我的論文指導(dǎo)老師史毅敏老師。她在忙碌的教學(xué)工作中擠出時(shí)間來審查、修改我的論文。還有教過我的所有老師們，你們嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、一絲不茍的作風(fēng)一直是我工作、學(xué)習(xí)中的榜樣；他們循循善誘的教導(dǎo)和不拘一格的思路給予我無盡的啟 迪。 感謝四年中陪伴在我身邊的同學(xué)、朋友，感謝他們?yōu)槲姨岢龅挠幸娴慕ㄗh和意見，有了他們的支持、鼓勵(lì)和幫助，我才能充實(shí)的度過了四年的學(xué)習(xí)生活。