【正文】 m，%。文獻(xiàn)[6]中C 語言是功能強(qiáng)大、應(yīng)用廣泛的編程語言，也是目前高校理工類的公共必修課程之一，可見其重要性，C語言集高級編程語言和匯編語言的特點(diǎn)于一身，目前市面上的許多軟件也是在C 語言的平臺上產(chǎn)生的，所以高校在C 語言的教學(xué)中也可謂是“不遺余力”的。但是從近年來的教學(xué)效果來看，學(xué)生的普遍反映卻讓人大跌眼鏡，大部分人認(rèn)為C 語言晦澀難學(xué)，學(xué)起來是非常吃力，經(jīng)常是非常努力學(xué)習(xí)卻達(dá)不到想要的效果，課程過后沒有任何收獲，甚至連一個(gè)小程序都寫不出來，針對上述情況做了初步分析，并從C 語言的編程技巧上提出了相關(guān)改善對策。超聲波測距報(bào)警器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)文獻(xiàn)[7]中本文設(shè)計(jì)一種基于單片機(jī)STC89C52 的超聲波測距儀汽車倒車系統(tǒng),介紹了超聲波測距的基本原理,闡述了倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)組成、硬件電路設(shè)計(jì),并在數(shù)據(jù)處理部分采用溫度補(bǔ)償消除溫度對聲速的影響,提高了測距精度。倒車距離采用LCD 進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示,并通過語音報(bào)警電路對不同距離段做出不同的語音提示。實(shí)驗(yàn)表明該倒車?yán)走_(dá)系統(tǒng)在 30～500 cm 范圍內(nèi)可實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測距,具有可靠性較高、外圍電路簡單、實(shí)用性強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)。文獻(xiàn)[8]中單片機(jī)AT89C51。整個(gè)系統(tǒng)是在系統(tǒng)軟件控制下工作的。設(shè)置在監(jiān)測點(diǎn)上的紅外探頭將人體輻射的紅外光譜變換成電信號，經(jīng)放大電路、比較電路送至門限開關(guān)，打開門限閥門送出TTL 電平至AT89C51單片機(jī)。在單片機(jī)內(nèi)，經(jīng)軟件查詢、識別判決等環(huán)節(jié)實(shí)時(shí)發(fā)出入侵報(bào)警狀態(tài)控制信號。驅(qū)動電路將控制信號放大并推動聲光報(bào)警設(shè)備完成相應(yīng)動作。當(dāng)報(bào)警延遲10s一段時(shí)間后自動解除，也可人工手動解除報(bào)警信號，然后通過ＬＥＤ顯示報(bào)警次數(shù)，當(dāng)警情消除后復(fù)位電路使系統(tǒng)復(fù)位，或者是在聲光報(bào)警10s鐘后有定時(shí)器實(shí)現(xiàn)自動消除報(bào)警。通過與AT89S52比較，AT89S52更加強(qiáng)大，而且在價(jià)格方面都差啊不多，同時(shí)AT89C51 也基本上淘汰了，所以本設(shè)計(jì)采用的AT89S52芯片。文獻(xiàn)[9]中數(shù)碼管仍是常用的顯示方法，LED 數(shù)碼管的電路實(shí)現(xiàn)方式有兩種：靜態(tài)顯示和動態(tài)顯示。本文介紹了常用的顯示方法，研究了數(shù)碼管顯示時(shí)，如何有效的節(jié)約資源，主要是節(jié)約單片機(jī)的I/O 資源。數(shù)字電路中，LED 數(shù)碼管顯示各種數(shù)字或符號仍是最常用的電路。LED 數(shù)碼管的基本組成是半導(dǎo)體發(fā)光二極管，常見的七段LED 數(shù)碼管結(jié)，它由7 個(gè)長條形狀的發(fā)光二極管組成，控制七段發(fā)光管的二進(jìn)制代碼稱為段碼。7 個(gè)發(fā)光二極管可將共同極性的端子連接到一起形成一條公共端，讓它是否與電源連接來控制數(shù)碼管是否發(fā)光，根據(jù)這個(gè)端子是與電源正極連接還是與負(fù)極連接，又把數(shù)碼管分為共陽極與共陰極。文獻(xiàn)[10]中介紹了一種基于單片機(jī)的超聲波倒車防撞報(bào)警系統(tǒng)，此系統(tǒng)利用AT89C52 單片機(jī)作為主控制器，結(jié)合超聲波測距原理，來實(shí)現(xiàn)倒車防撞報(bào)警功能，并進(jìn)行了系統(tǒng)硬件和軟件的設(shè)計(jì)。此系統(tǒng)具有結(jié)構(gòu)簡單，精度高，使用方便等特點(diǎn)。隨著改革開放，我國經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，汽車的擁有量在最近的一、二十年里大幅增加，造成道路擁堵，交通事故頻發(fā)，給人們的生命和財(cái)產(chǎn)安全帶來了巨大的損失。安全駕駛成為大家關(guān)注的焦點(diǎn)，其中汽車防撞系統(tǒng)CAS的設(shè)計(jì)和需求顯得非常重要和迫切。此倒車防撞系統(tǒng)主要是利用超聲波的特點(diǎn)和優(yōu)勢，將超聲波測距原理和AT89C52 單超聲波測距報(bào)警器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)片機(jī)結(jié)合于一體，設(shè)計(jì)出一種基于單片機(jī)的倒車防撞報(bào)警系統(tǒng)。該系統(tǒng)采用軟、硬件結(jié)合的方法，具有模塊化和多用化的特點(diǎn)。文獻(xiàn)[11]中單片機(jī)開發(fā)時(shí)Proteus 軟件被廣泛使用,但仿真電路與實(shí)際電路的焊接與調(diào)試有很大的不同,需要特別的注意。在Proteus 仿真中沒有把31 管腳EA 接高電平,但在實(shí)際電路中必須接,因?yàn)閱纹瑱C(jī)內(nèi)部有程序存儲器，31 腳接高電平（VCC），單片機(jī)啟動后直接在內(nèi)部讀取指令，也就是51 芯片的EA 腳控制著單片機(jī)程序從內(nèi)部讀取還是從外部讀取，31 腳接電源，程序從內(nèi)部讀取，31 腳接地， 管腳要接高電平,否則單片機(jī)不執(zhí)行程序。真電路中P0 口可以不接上拉電阻，但在實(shí)際電路中接數(shù)碼管的時(shí)候P0 口作為I/O 口輸出的時(shí)候時(shí)輸出低電平為0 輸出高電平為高組態(tài)（并非5V，相當(dāng)于懸空狀態(tài)）。也就是說P0 口不能真正的輸出高電平，給所接的負(fù)載提供電流，因此必須接上拉電阻（一電阻連接到VCC），由電源通過這個(gè)上拉電阻給負(fù)載提供電流。文獻(xiàn)[12]中超聲波具有定向性好、能量集中、在傳輸過程中衰減較小、反射能力較強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，超聲波傳感器可廣泛應(yīng)用于非接觸式檢測方法，因而采用仿真技術(shù)進(jìn)行超聲波測距。目前國內(nèi)的超聲波測距專用集成電路都是只有厘米級的測量準(zhǔn)確度。通過分析超聲波測距誤差產(chǎn)生的原因，提高測量時(shí)間差到微秒級，以及用LM92 溫度傳感器進(jìn)行聲波傳播速度的補(bǔ)償后，設(shè)計(jì)的高準(zhǔn)確度超聲波測距儀能達(dá)到毫米級的測量準(zhǔn)確度。文獻(xiàn)[13]中談到放大電路的應(yīng)用，放大電路就是對信號的放大，但是放大的前提是不失真只有再不是真的情況下放大才有意義。紅外線傳感器探測到有人進(jìn)入時(shí)會輸出一個(gè)電壓信號，經(jīng)放大器放大，然后送給單片機(jī)，從而由單片機(jī)控制整個(gè)系統(tǒng)，并發(fā)生聲光報(bào)警。結(jié)合本設(shè)計(jì)，此放大系統(tǒng)應(yīng)用的是三極管放大電路。文獻(xiàn)[14]中講到液晶顯示器以其零輻射，低耗能，散熱小，纖薄輕巧等諸多優(yōu)點(diǎn)，已經(jīng)在各個(gè)領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用。LCD1602 作為現(xiàn)在電子產(chǎn)品的通用器件，一般用于顯示數(shù)字、專用符號和圖形。該文采用單片機(jī)系統(tǒng)對LCD1602 進(jìn)行控制，分析LCD1602 液晶顯示器的管腳功能，對LCD1602 顯示進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。文獻(xiàn)[15]中講到C語言在單片機(jī)開發(fā)中的運(yùn)用目前比較廣泛, 它使單片機(jī)應(yīng)用于生產(chǎn)生活的時(shí)候更為有效, 同時(shí)極高的開發(fā)效率將單片機(jī)的使用推廣到了生產(chǎn)生活的各個(gè)方面。面對目前計(jì)算機(jī)領(lǐng)域技術(shù)發(fā)展的最新環(huán)境, 匯編語言對于單片機(jī)開發(fā)來說已經(jīng)不是最適合的程序編寫技術(shù)了。綜上所述, C語言應(yīng)用于單片機(jī)的開發(fā)對單片超聲波測距報(bào)警器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)機(jī)在未來運(yùn)用于更廣闊的空間具有很大的促進(jìn)作用。文獻(xiàn)[16]中介紹基于Proteus與Keil的簡單搶答器項(xiàng)目設(shè)計(jì)，通過這個(gè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)，我們可以掌握單片機(jī)開發(fā)及設(shè)計(jì)流程，學(xué)生的思維得到了大大的拓展，通過仿真我們可以清楚項(xiàng)目設(shè)計(jì)中遇到的難題及項(xiàng)目能否成功實(shí)現(xiàn)。另外，采用實(shí)驗(yàn)箱或?qū)嶒?yàn)板加硬件仿真器設(shè)備，也大大增加設(shè)備的維護(hù)工作及經(jīng)費(fèi)的投入，Proteus與Keil軟件的出現(xiàn)，解決了這些問題。這些理論價(jià)值給了我很大的價(jià)值，學(xué)到了很多知識，為畢業(yè)設(shè)計(jì)做了很大的鋪墊，例如超聲波測距的原理，測距的算法、溫度補(bǔ)償、以及液晶顯示的工作原理，與單片機(jī)接口的方法，怎樣控制測距的精度，怎樣減小誤差，怎樣去編寫一種語言程序。經(jīng)過參考別人的論文和設(shè)計(jì)方案，從中找到優(yōu)點(diǎn)和缺點(diǎn)，吸收他們的優(yōu)點(diǎn)，改進(jìn)他們的缺點(diǎn)，從而設(shè)計(jì)出更好的作品。同時(shí)我知道這些資料對于畢業(yè)設(shè)計(jì)是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還要自己去主動學(xué)習(xí)更多的知識，后面的路還很長，要充分利用每一天，請教老師和同學(xué)，接受好的建議，爭取順利完成設(shè)計(jì)。超聲波測距報(bào)警器的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)參考文獻(xiàn)[1] 梁森,歐陽三泰,(第二版)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2011.[2] 李戈,[J].江蘇:中國礦業(yè)大學(xué),2011(36):6062.[3] [J].四川:四川內(nèi)江電業(yè)局,2012(31):1617.[4] 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510550,2012（08）:第四篇：超聲波測距總結(jié)超聲波測距超聲波傳感器用于超聲控制元件，它分為發(fā)射器和接收器。發(fā)射器將電磁振蕩轉(zhuǎn)換為超聲波向空氣發(fā)射，接收器將接受的超聲波進(jìn)行聲電轉(zhuǎn)換變?yōu)殡娒}沖信號。實(shí)質(zhì)上是一種可逆的換能器，即將電振蕩的能量轉(zhuǎn)換為機(jī)械振蕩，形成超聲波；或者有超聲波能量轉(zhuǎn)換為電振蕩。常用的傳感器有T40XX和R40XX系列，UCM40T和UCM40R系列等；其中T代表發(fā)射傳感器，R代表接收傳感器，40為中心頻率40KHZ。超聲波的傳播速度縱波、橫波及表面波的傳播速度取決于介質(zhì)的彈性常數(shù)以及介質(zhì)的密度。：C1=k/r：C2=Pg/r式中：K——體積彈性模量g——熱熔比P——靜態(tài)壓力r——密度注：氣體中聲速主要受溫度影響，液體中聲速主要受密度影響，固體中聲速主要受彈性模量影響；一般超聲波在固體中傳播速度最快，液體次之，氣體中傳播速度最慢。超聲波測距原理通過超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波,在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開始計(jì)時(shí),超聲波在空氣中傳播時(shí)碰到障礙物就立即返回來,超聲波接收器收到反射波就立即停止計(jì)時(shí)。超聲波在空氣中的傳播速度為v ,而根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的測出發(fā)射和接收回波的時(shí)間差△t ,就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離S ,即: S = v△t /2這就是所謂的時(shí)間差測距法 或：由于超聲波也是一種聲波, 其聲速C與溫度有關(guān),表1列出了幾種不同溫度下的聲速。在使用時(shí),如果溫度變化不大, 則可認(rèn)為聲速是基本不變的。常溫下超聲波的傳播速度是334 米/秒,但其傳播速度V 易受空氣中溫度、濕度、壓強(qiáng)等因素的影響,其中受溫度的影響較大，如溫度每升高1 ℃, 米/ 秒。如果測距精度要求很高, 則應(yīng)通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右孕Ｕū鞠到y(tǒng)正是采用了溫度補(bǔ)償?shù)姆椒ǎ?。已知現(xiàn)場環(huán)境溫度T 時(shí), 超聲波傳播速度V 的計(jì)算公式為：V = + 聲速確定后, 只要測得超聲波往返的時(shí)間,即可求得距離。這就是超聲波測距儀的機(jī)理。超聲波發(fā)生器可以分為兩類：使用電氣方式產(chǎn)生超聲波；用機(jī)械方式產(chǎn)生超聲波。電氣方式包括壓電型，磁致伸縮型和電動型等；機(jī)械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等。它們所產(chǎn)生的超聲波的頻率、功率和聲波特性各有不同，因而用途也各有不同。目前較為常用的是壓電式超聲波發(fā)生器，其又可分為兩類：（1）順壓電效應(yīng)：某些電介物質(zhì)，在沿一定方向上受到外力作用而變形時(shí)，內(nèi)部會產(chǎn)生極化現(xiàn)象，同時(shí)在其表面上會產(chǎn)生電荷；當(dāng)外力去掉后，又從新回到不帶電的狀態(tài)，這種將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能的現(xiàn)象稱順壓電效應(yīng)（超聲波接收器的工作原理）。（2）逆壓電效應(yīng)：在電介質(zhì)的極化方向上施加電場，會產(chǎn)生機(jī)械變形，當(dāng)去掉外加電場時(shí)，電介質(zhì)的變形隨之消失，這種將電能轉(zhuǎn)化為機(jī)械能的現(xiàn)象稱逆壓電效應(yīng)（超聲波發(fā)射器的工作原理）。系統(tǒng)框圖超聲波發(fā)射電路 方案一利用555定時(shí)器構(gòu)成多謝振蕩器產(chǎn)生40KHz的超聲波。如下圖為555定時(shí)器構(gòu)成的多謝振蕩器，當(dāng)單片機(jī)給低電平時(shí)，電路停振；當(dāng)單片機(jī)給高電平時(shí)電路起振。接通電源后，電容C2來不及充電，6腳電壓Uc=0，則U1=1,555芯片內(nèi)部的三極管VT處于截止?fàn)顟B(tài)。這時(shí)Vcc經(jīng)過R3和R2向C2充電，當(dāng)充至Uc=2/3Vcc時(shí)，輸出翻轉(zhuǎn)U1=0，VT導(dǎo)通；這時(shí)電容C2經(jīng)R2和VT放電，當(dāng)降至Uc=1/3Vcc時(shí)，輸出翻轉(zhuǎn)U1=、又從新開始充電，周而復(fù)始，形成振蕩。其振蕩周期t1和放電時(shí)間t2有關(guān)，振蕩周期為:T=t1+t2187。(R3+2R2)C2f=1/T=1/(t1+t2)187。(R3+2R2)C2=40KHz 有上面公式可知，555多諧振蕩器的振蕩頻率由R2，R3，C2來確定。所以在電路設(shè)計(jì)時(shí)，先確定C2,R2的取值，即C2=3300pf,R2=。再將R2和C2的值代入上式中可得：R3=f2R2 為了方面在實(shí)驗(yàn)中使用555芯片的3腳輸出40KHz的方波，在這里將其用10K的電位器代替。為了增大U1的輸出功率，將555芯片的8腳接+12v的電壓，同時(shí)將其復(fù)位端4腳接高電平，使用示波器觀察555芯片3腳的輸出波形，通過調(diào)節(jié)電位器R3的阻值，使其輸出波形的頻率為40KHz。方案二該超聲波發(fā)射電路，由F1至F3三門振蕩器在F3的輸出為40KHz方波，工作頻率主要由CR1和RP決定，用RP可調(diào)電阻來調(diào)節(jié)頻率。F3的輸出激勵(lì)換能器T4016的一端和反相器F4輸出激勵(lì)換能器T4016（反饋耦合元件）的另一端，因此，加入F4使激勵(lì)電壓提高了一倍。電容CC3平衡F3和F4的輸出使波形穩(wěn)定。電路中的反相器用CC4069六反相器中的四個(gè)反相器剩余兩個(gè)不用（輸入端應(yīng)接地）。電源用9V疊層電池；測量F3輸出頻率應(yīng)為40KHz,否則應(yīng)調(diào)節(jié)RP，發(fā)射波信號大于8m。方案三該超聲波發(fā)射電路由VTVT2組成正反饋振蕩器。電路的振蕩頻率決定于反饋元件的T4016，其諧振頻率為40KHz；頻率穩(wěn)定性好，不需做任何調(diào)整，并由T4016作為換能器發(fā)出40KHz的超聲波信號；電感L1與電容C2調(diào)諧在40KHz起作諧振作用。本電路電壓較寬（3v至12v），且頻