【正文】 ET0 = 0。 flag = 1。cs30。 bw = 11。 jisuan()。 //開始接收信號 while(!flag){} //如果flag=0，等待 if(flag == 1) //INT0中斷完成后進(jìn)入 { flag = 0。 //重新打開 while(!P3_2){} TR0 = 1。 //先關(guān)閉T0中斷 TH0 = 0x00。 //INT0中斷高優(yōu)先級 EA = 1。 TR0 = 0。}void main(){ uchar cs。 delay(20)。 P2 = 0x02。}//數(shù)碼管掃描顯示void xianshi(){ P0 = shu[qw]。 //單位 mm}//分離千位、百位、十位、個(gè)位void zhuanhuan(){ qw = time/1000。 time = (time8)|TL0。nop()。nop()。nop()。nop()。j)。 for(i=us。 //千、百、十、個(gè)位uchar flag。7OUT信號輸出端該端口為集電極開路輸出端。4GND接地端5f。但電容不宜過大，否則瞬態(tài)響應(yīng)速度會(huì)降低。(3) 超聲波測距、CCD 探測、雷達(dá)測距、激光測距等非接觸式檢測技術(shù)均具有各自的優(yōu)點(diǎn)。不過系統(tǒng)會(huì)更復(fù)雜，對各個(gè)模塊要求會(huì)更高。 總結(jié)本次設(shè)計(jì)基于51單片機(jī)和超聲波實(shí)現(xiàn)了30～200cm范圍內(nèi)測距，采用渡越時(shí)間法，硬件系統(tǒng)分為發(fā)射模塊、接收模塊、顯示模塊、中央處理模塊四個(gè)部分。(2) ，接收端接收到的可能不是第一個(gè)回波，所以會(huì)增加誤差。測量時(shí)，將測量儀放置于距離地面50cm高度的地方，正前方面對一面平整的墻。測試LED數(shù)碼管是否顯示正常（通過燒錄到單片機(jī)中的顯示程序）；測試超聲波發(fā)射是否正常，方法是在發(fā)射探頭前放置一根點(diǎn)燃的蠟燭，若蠟燭的火焰有有規(guī)律的抖動(dòng)，則超聲波正常發(fā)射（把耳朵貼到發(fā)射探頭，可以聽到“咔咔”的聲音）。如：74LS07用74HC07代替；發(fā)射探頭部分用示波器，便于查看T40兩個(gè)引腳的信號；接收部分用一個(gè)開關(guān)代替，兩端分別連接INT0和地。P2 = 0x08。 delay(20)。 P0 = shu[qw]。 bw = time%1000/100。如果當(dāng)計(jì)時(shí)器溢出時(shí)還未檢測到超聲波返回信號，則定時(shí)器溢出中斷將外中斷0關(guān)閉，并將測距成功標(biāo)志字賦值2，以表示此次測距不成功。nop()。nop()。nop()。nop()。晶振為12Mhz，所以機(jī)器周期為1微秒。用74LS07和74LS245驅(qū)動(dòng)數(shù)碼管，～,～。其帶通濾波器中心頻率可由芯片腳5的外接電阻調(diào)節(jié)，不需要外接電感，可避免外磁場對電路的干擾，可靠性較高。電路如圖23所示。輸出端采用兩反相器并聯(lián)，用以提高驅(qū)動(dòng)能力。顯示部分采用四位LED數(shù)碼顯示管顯示距離。2系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 主要技術(shù)指標(biāo) 量程：30～200cm； 電源：5V DC； 超聲波頻率：40kHz； 測量誤差：177。 方案選擇 通過分析，相位法雖然能較精確的測得距離，但其系統(tǒng)復(fù)雜，實(shí)現(xiàn)起來較為困難。相位比較法同樣也存在以為周期的不確定性，同時(shí)還存在由于三次回波而形成干涉的影響。然而，較多的觸發(fā)計(jì)數(shù)的代價(jià)就是延長了測量時(shí)間。這是一種高精度的測距方法。所以，測距的范圍加大與測量精度實(shí)際上是一對矛盾。發(fā)射探頭發(fā)射出超聲波，在由接收探頭接收到第一回波的同時(shí)停止單片機(jī)計(jì)時(shí)器的計(jì)時(shí)，由于超聲波在空氣中的速度已知，根據(jù)公式即可求得探頭與待測目標(biāo)之間的距離。當(dāng)為了改變量程而改變超聲波的頻率時(shí)，由于MAX275組成不同的濾波器需要不同的外接電阻,所以若需要實(shí)現(xiàn)較大的量程覆蓋，可能需要一組以上的MAX275組成不同的濾波器實(shí)現(xiàn)濾波。基于以上雙頻超聲波測距原理，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)的思路是采用兩個(gè)相對獨(dú)立的相位法測距電路，分別比較出兩個(gè)不同頻率的波形的相位差，然后將兩個(gè)相位差提供給MCU，由MCU中事先寫入的程序來計(jì)算出兩種波形相位差的差，為了得到所測距離L的大概值,解決相位法中的解的不確定性,會(huì)需要用到單片機(jī)中的定時(shí)器。可以利用計(jì)數(shù)器測出值，而則需應(yīng)用相位比較器計(jì)算出。附錄部分提供了本論文所使用的硬件電路和軟件代碼。本論文研究了超聲波測距原理以及各種超聲波測距系統(tǒng)的優(yōu)缺點(diǎn)，確定了本設(shè)計(jì)所采用的方案。所以目前研究主要是降低現(xiàn)有測距方法的誤差和尋找新的超聲波測距方法。這些特點(diǎn)可使測量儀器不受被測介質(zhì)的影響，大大解決了傳統(tǒng)測量儀器存在的問題，利用超聲波檢測既迅速、方便、計(jì)算簡單，又易于實(shí)時(shí)控制，在測量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求。其中，CCD 探測具有使用方便、無需信號發(fā)射源、同時(shí)獲得大量的場景信息等特點(diǎn)，但視覺測距需要額外的計(jì)算開銷。根據(jù)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)進(jìn)行了誤差分析，并提出了解決方案，最后對超聲波測距技術(shù)的發(fā)展進(jìn)行了展望。本設(shè)計(jì)采用渡越時(shí)間法，硬件系統(tǒng)分為發(fā)射模塊、接收模塊、顯示模塊、中央處理模塊四個(gè)部分。本設(shè)計(jì)采用STC89C52單片機(jī)作為微型中央處理器并由軟件實(shí)現(xiàn)40kHz脈沖經(jīng)放大電路從超聲波發(fā)射探頭T40發(fā)射出超聲波，接收探頭R40收到聲波后經(jīng)集成芯片CX20106A放大濾波整形后回送到單片機(jī)計(jì)算，通過發(fā)射與接收的時(shí)間差和聲速計(jì)算出距離。通過系統(tǒng)的調(diào)試和測試，本設(shè)計(jì)基本完成了設(shè)計(jì)要求。雷達(dá)測距具有全天候工作，適合于惡劣的環(huán)境中進(jìn)行短距離、高精度測距的優(yōu)點(diǎn)，但容易受電磁波干擾。但就目前技術(shù)水平來說，人們可以具體利用的測距技術(shù)還十分有限，因此，這是一個(gè)正在蓬勃發(fā)展而又有無限前景的技術(shù)及產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。超聲波測距方法主要有可變閾值檢測法、相位檢測法、聲波幅值檢測法和渡越時(shí)間法四種。文中確定了發(fā)送模塊、接收模塊、顯示模塊、中央處理模塊構(gòu)成整個(gè)系統(tǒng)，并確定了各個(gè)模塊實(shí)現(xiàn)所使用的芯片，軟件設(shè)計(jì)部分描述了各個(gè)模塊程序流程圖和主要程序。目 錄1方案選擇 1 相位法超聲波測距 1 測量原理 1 系統(tǒng)硬件原理框圖 2 基于相位法雙頻超聲波測距 2 渡越時(shí)間檢測法 5 單頻渡越時(shí)間法 5 雙頻渡越時(shí)間法 5 其他幾種測距或測厚方法 6 共振法 6 往復(fù)法 6 多重相位法 6 頻域的譜分析法 6 方案選擇 72系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì) 8 主要技術(shù)指標(biāo) 8 系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖 8 超聲波發(fā)射電路 9 采用74LS04驅(qū)動(dòng)發(fā)射電路 9 采用9012三極管驅(qū)動(dòng)發(fā)射電路 9 接收電路 10 顯示電路 113超聲波測距系