【正文】 //端口初始化，所有的端口在這里初始化 Timer_Init()。 //EIP1 = 0x10。 TMOD = 0x10。 P0ODEN = 0xFF。 P0MDOUT = 0x08。= ~0x30。 for (i = 0。 PCA0CPM2 = 0x47。= ~0x40。 count_num_s = 1。 //關(guān)閉計數(shù)器 time_use = TH1。 } if(CCF0 == 1) { CCF0 = 0。 delay(50000)。 delay(50000)。 delay(50000)。 WriteGraphic(5,80,16,8,DISP[4])。 WriteGraphic(5,48,16,8,DISP[12])。 WriteGraphic(3,112,16,8,DISP[8])。 WriteGraphic(3,48,16,8,DISP[4])。 WriteGraphic(3,16,16,8,DISP[0])。 TR1 = 1。 //打開發(fā)送 40KHZ 的方波，占空比為 50% delay(200)。 WriteGraphic(5,72,16,8,DISP[15])。 WriteGraphic(5,40,16,8,DISP[11])。 WriteGraphic(3,104,16,8,DISP[7])。 WriteGraphic(3,40,16,8,DISP[3])。 //將超聲波發(fā)送次數(shù)設(shè)置為 1，以便第一次超聲波發(fā)送 //============一下是顯示圖標(biāo)和固定字符 ===================// WriteGraphic(2,0,48,160,Graphic_Clear160)。i++) //給定一個較長的延時，等待設(shè)備初始化完成 { delay(50000)。 //設(shè)備硬件初始化 lcd_init()。 PCA0MD amp。 sbit beep = P2^1。路漫漫其修遠兮，吾將上下而求索。本次畢業(yè)設(shè)計的完成，除了自己的努力外，好多人給予了很多的幫助 ,有些問題才能得以順利解決。 課程設(shè)計培養(yǎng)了嚴(yán)肅認(rèn)真和實事求是的 科學(xué)態(tài)度。 轉(zhuǎn)眼間畢業(yè)設(shè)計已接近尾聲，在這兩個多月里，無論是在專業(yè)知識， 還是在專業(yè)技能方面自己都得到了很好的鍛煉，并有相應(yīng)的提高，作為大學(xué)四年學(xué)習(xí)的總結(jié)，使我認(rèn)識到學(xué)習(xí)過程中的許多缺陷與不足，并對所學(xué)的專業(yè)知識進行了重新溫習(xí)與整理，使許多獨立的專業(yè)課程在實踐中得到了融會貫通。在本設(shè)計中沒有涉及到芯片內(nèi)部的元件設(shè)計，另外就軟件設(shè)計而言也存在著一些不足之處，我相信這些不足之處在以后的工作和學(xué)習(xí)中會得到改進。不過這些問題在 馬 老師的細心幫助下一點一點地解決了。 所以測量一米的誤差在 1— 2cm。 下圖為測試時截取的波形 ，通過波形的變化說明測試的過程。 等到回波信號收到以后，單片機捕 捉模塊， 捕捉 到信號的下降沿，這時可以認(rèn)為回波到達?？梢哉{(diào)節(jié)電位器，獲得合適的靈敏度。 最后， 超聲波回波信號，接收到以后，進行放大。在電路板上加了保護裝置，一個穩(wěn)壓二極管，和一個電阻，問題解決。如果一直顯示“ ”， 說明所測距離超過量程，需要縮短距離。在焊接 SMD 器件時可先將器件的一個焊盤上錫（注意：先給接大面積地線的器件上錫，因為大面積地線的散熱作 用明顯，會給后續(xù)焊接帶來麻煩！）然后用尖鑷子拿住器件，先放在沒有焊錫的焊盤上，再用鑷子夾?。ㄟ@樣可以保證器件貼著 PCB）器件，同時用烙鐵熔化上好錫的焊盤，平推器件到焊錫中（注意：為了方便另外一個焊盤的焊接，可適當(dāng)偏向已上錫的焊盤，另一側(cè)焊盤留下較大的空間）。 01H=1,有回波； 01H=0，無回波 INT0 中斷 T0 停止取計數(shù)值置有回波標(biāo)志 中斷返回 18 5 調(diào)試及性能分析 焊接注意事項 因為考慮到做好的傳感器 要具有一定的使用價值，所以體積要略有控制，使用了一些SMD 器件，給焊接帶來了難度，但對于我來講即使一個挑戰(zhàn)同樣也是一個挑戰(zhàn)自我的機會。另外， 電子設(shè)備 特別是剛啟動時，電源中也有許多干擾脈 沖。 圖 主程序流程圖 信號處理程序 信號處理首先判斷有無回波信號?？稍O(shè)定T1 的定時值，用來控制嘟聲間隙時間和閃爍顯示時間。初始化后，程序控制發(fā)射40KHZ 的超聲波信號，發(fā)射開始立即啟動定時器開始計時。 顯示電路采用 當(dāng)下最流行 的 漢顯LCD 液晶顯示屏 ， 顯示控制線接入單片機的 、 、 、 、 端口，顯示控制總線接入單片機的 、 、 、 、 、 端口以實現(xiàn)超聲波測距信號的顯示。 超聲波接收頭接收到反射的回波后，經(jīng)過接收電路處理后，向單片機 輸入一個低電平脈沖。然后信號進入由 TL084 和兩個超級二極管組成的整形電路同時將電信號由交流轉(zhuǎn)換成直流。超聲波探頭接收由障礙物反射回來的超聲波。 通過供電電路給蜂鳴器電路供 +5V 電源，接入蜂鳴器 BEER 的第一引腳作為供電電源。 口控制 兩個反相器 。 測量范圍在 01m，測量精度 12cm，測量時與被測物體無直接接觸，能夠清晰穩(wěn)定地顯 示測量結(jié)果。限制的最 11 引腳名稱 F226,F230,48 F221,F231,32 類型 說明 VDD 11,31 8 數(shù)字電源 GND 5,6,8,13 9 地 XTAL1 9 6 模擬輸入 為晶體或陶瓷諧振器的內(nèi)部振蕩電路 XTAL2 10 7 模擬輸出 為晶體或陶瓷諧振器的激勵驅(qū)動器 數(shù)字 I/O口模擬輸入 端口 0位 0 數(shù)字 I/O口模擬輸入 端口 0位 1 數(shù)字 I/O口模擬輸入 端口 0位 2 數(shù)字 I/O口模擬輸入 端口 0位 3 數(shù)字 I/O口模擬輸入 端口 0位 4 數(shù)字 I/O口模擬輸入 端口 0位 5 數(shù)字 I/O口模擬輸入 端口 0位 6 數(shù)字 I/O口模擬輸入 端口 0位 7 數(shù)字 I/O口模擬輸入 端口 2位 0 數(shù)字 I/O口模擬輸入 端口 2位 1 P2,2/MOSI 22 14 數(shù)字 I/O口模擬輸入 端口 2位 2 數(shù)字 I/O口模擬輸入 端口 2位 3 15 11 數(shù)字 I/O口模擬輸入 端口 2位 4 16 12 數(shù)字 I/O口模擬輸入 端口 2位 5 17 數(shù)字 I/O口模擬輸入 端口 2位 6 18 數(shù)字 I/O口模擬輸入 端口 2位 7 44 數(shù)字 I/O口模擬輸入 端口 3位 0 表 C8051F 單片機引腳和封裝定義 12 大 可測距離存有四個因素 :超 聲波的幅度，反射面的質(zhì)地，反射面和入射聲波之間的夾角以及接收換能器的靈敏度。ADC, DAC, PCA, SPI 和 SMBVS 等部件。 MCU 可有多達 6 個復(fù)位源 。 C8051F 的特點 (1)高速流水線結(jié)構(gòu)的 8051 與 MCS51 指令集完全兼容 (2)4 個 8 位寬的 I/O 端口 (3)峰值速度達 25MIPS（時鐘為 25MHZ 時） (4)全速非侵入式的在系統(tǒng)調(diào)試接口片內(nèi)，真正 12 位（ 8051F020） ,或 10 位C8051F02213 100KSPS 的 8 位通道 ADC 帶 PGA 和模擬多路開關(guān)。所有器件都有 256 字節(jié)的 SRAM， F206/226/236 還另有 1024 字節(jié)的 RAM. 片內(nèi) JTAG 調(diào)試支技功能允許使用安裝在最終應(yīng)用系統(tǒng)上的產(chǎn)品 MCU 進行非侵入式（不占用片內(nèi)資源）全速 系統(tǒng)調(diào)試。單片機 將測得的時間與聲速相乘再除以 2即可得到測量值，最后經(jīng)液晶顯示屏將測得的結(jié)果顯示出來。通過 單片機 的 40kHz 的方波信號， 監(jiān)測 超聲波接收電路輸出的返回信號。 發(fā)射電路由單片機輸出端直接驅(qū)動超聲波發(fā)送。 限制超聲波系統(tǒng)的最大可測距離存在四個因素：超聲波的幅度、反射物的質(zhì)地、反射和入射聲波之間的夾角以及接收換能器的靈敏度。若在圖 a 所示的已極化的壓電陶瓷上施加如圖 b 所示極性的電壓，外部正電荷與壓電陶瓷的極化正電荷相斥，同時，外部負(fù)電荷與極化負(fù)電荷相斥。它們所產(chǎn)生的超聲波的頻率、功率和聲波特性各不相同，因而用途也各不相同。 溫度 (℃ ) － 30 － 20 － 10 0 10 20 30 100 聲速 (m/s) 313 319 325 323 338 344 349 386 表 聲速與溫度的關(guān)系 圖 超聲波測距時序圖 超聲波傳感器 超聲波發(fā)生器 及其原理 為了研究和利用超聲波，人們 已經(jīng)設(shè)計和制成了許多超聲波發(fā)生器。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達到工業(yè)實用的要求。對于被測物處于黑暗、有灰塵、煙霧、電磁干擾、有毒等惡劣的環(huán)境下有一定的適應(yīng)能力。各種氨基酸和其他有機物質(zhì)的水溶液經(jīng)超聲處理后，特征吸收光譜帶消失而呈均勻的一般吸收，這表明空化作用 使分子結(jié)構(gòu)發(fā)生了改變。例如純的蒸餾水經(jīng)超聲處理后產(chǎn)生過氧化氫；溶有氮氣的水經(jīng)超聲處理后產(chǎn)生亞硝酸；染料的水溶液經(jīng)超聲處理后會變色或退色。 (3)熱效應(yīng)。因空化作用形成的小氣泡會隨周圍介質(zhì)的振動而不斷運動、長大或突然破滅。超聲波作用于液體時可產(chǎn)生大量小氣泡 。超聲波的機械作用可促成液體的乳化、凝膠的液化和固體的分散。 (3)超聲波與傳聲媒質(zhì)的相互作用適中，易于攜帶有關(guān)傳聲媒質(zhì)狀態(tài)的信息（診斷或?qū)髀暶劫|(zhì)產(chǎn)生效應(yīng)）。高強度聚焦超聲無 創(chuàng)外科，已使超聲治療在當(dāng)代醫(yī)療技術(shù)中占據(jù)重要位置。到了 70 年代有了各型國產(chǎn)超聲治療儀，超聲療法普及到全國各大型醫(yī)院。 40 年代末期超聲治療在歐美興起，直到 1949 年召開的第一次國際醫(yī)學(xué)超聲波學(xué)術(shù)會議上，才有了超聲治療方面的論文交流，為超聲治療學(xué)的發(fā)展奠定了基礎(chǔ)。對固體中特超聲的產(chǎn)生、檢測和傳播規(guī)律的研究，以及量子液體 —— 液態(tài)氦中 ，聲現(xiàn)象的研究構(gòu)成了近代聲學(xué)的新領(lǐng)域 —— 量子聲學(xué)。通過物質(zhì)對超聲的吸收規(guī)律可探索物質(zhì)的特性和結(jié)構(gòu)，這方面的研究構(gòu)成了分子聲學(xué)這一聲學(xué)分支。 (2)超聲處理。把從換能器發(fā)出的超聲波經(jīng)聲透鏡聚焦在不透明試樣上，從試樣透出 的超聲波攜帶了被照部位的信息 ，經(jīng)聲透鏡匯聚在壓電接收器上，所得電 信號輸入放大器，利用掃描系統(tǒng)可把不透明試樣的形象顯示在熒光屏上， 上述裝置稱為超聲顯微鏡。因此我們把頻率高于 20200HZ 的聲波稱為超聲波。 在工業(yè)生產(chǎn)中超聲波 測量占據(jù)著極為重要的地位，具有廣闊的應(yīng)用領(lǐng)域液位測量數(shù)據(jù)是實際生產(chǎn)和過程控制的重要參數(shù)儲液罐儲存液體的總量就是利用液位測量進行管理和控制的。該系統(tǒng)在常見的 距離測量裝置的基礎(chǔ)上采用計算機控制技術(shù)和超聲波測距技術(shù)，通過顯示距離的遠近并根據(jù)其距離遠近實時發(fā)出報警，解除了操作員用常規(guī)手段測量距離帶來的不便以及危險，提高了測量的安全性。而且超聲波傳感器具有結(jié)構(gòu)簡單、體積小、信號處理可靠等特點。 目前國內(nèi)一般使用專用集成電路設(shè)計超聲波測距儀，但是專用集成電路的成本很高，并且顯示距離也比較困難，操作使用也不是很方便，而本設(shè)計研究的測距器成本低廉，性能優(yōu)良，市場前景極為廣闊，對提高我國 超聲波測距 工業(yè)實際水平，具有較大的意義，在整個 距離變化過程中 自動測量 距離的遠近 ，并用數(shù)字顯示出來，在 距離 到極限距離時會發(fā) 2 出急促的警告聲，提醒 操作 員注意 采取措施 。在實時檢測和自動控制的單片 機應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機往往作為一個核心部件來使用，僅單片機方面知識是不夠的，還應(yīng)根據(jù)具體硬件結(jié)構(gòu)軟硬件結(jié)合，加以完善。毋庸置疑， 未來的超聲波測距儀將于自動化智能化接軌，與其他的測距儀集成和融合，形成多測距儀。s carry on a project analysis, set up list slice machine super voice wave range finder frame and design project, in the hardware electric circuit, detailed elaborated an usage list slice machine technique realization super voice wave the principle which measure to be apart from, analysis with list slice machine for lord control system hardware and software of unit design, and rightness should the system carried on to experiment with error margin analysis, give the stability index sign of this system. Keywords: The C8051 F,