【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(jì)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(kāi)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(gè)較長(zhǎng)的延時(shí)，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(yuǎn)兮，吾將上下而求索。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)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(wèn)題才能得以順利解決。 課程設(shè)計(jì)培養(yǎng)了嚴(yán)肅認(rèn)真和實(shí)事求是的 科學(xué)態(tài)度。 轉(zhuǎn)眼間畢業(yè)設(shè)計(jì)已接近尾聲，在這兩個(gè)多月里，無(wú)論是在專(zhuān)業(yè)知識(shí)， 還是在專(zhuān)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(shí)到學(xué)習(xí)過(guò)程中的許多缺陷與不足，并對(duì)所學(xué)的專(zhuān)業(yè)知識(shí)進(jìn)行了重新溫習(xí)與整理，使許多獨(dú)立的專(zhuān)業(yè)課程在實(shí)踐中得到了融會(huì)貫通。在本設(shè)計(jì)中沒(méi)有涉及到芯片內(nèi)部的元件設(shè)計(jì)，另外就軟件設(shè)計(jì)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(huì)得到改進(jìn)。不過(guò)這些問(wèn)題在 馬 老師的細(xì)心幫助下一點(diǎn)一點(diǎn)地解決了。 所以測(cè)量一米的誤差在 1— 2cm。 下圖為測(cè)試時(shí)截取的波形 ，通過(guò)波形的變化說(shuō)明測(cè)試的過(guò)程。 等到回波信號(hào)收到以后，單片機(jī)捕 捉模塊， 捕捉 到信號(hào)的下降沿，這時(shí)可以認(rèn)為回波到達(dá)?？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(hào)，接收到以后，進(jìn)行放大。在電路板上加了保護(hù)裝置，一個(gè)穩(wěn)壓二極管，和一個(gè)電阻，問(wèn)題解決。如果一直顯示“ ”， 說(shuō)明所測(cè)距離超過(guò)量程，需要縮短距離。在焊接 SMD 器件時(shí)可先將器件的一個(gè)焊盤(pán)上錫（注意：先給接大面積地線的器件上錫，因?yàn)榇竺娣e地線的散熱作 用明顯，會(huì)給后續(xù)焊接帶來(lái)麻煩?。┤缓笥眉忤囎幽米∑骷?，先放在沒(méi)有焊錫的焊盤(pán)上，再用鑷子夾?。ㄟ@樣可以保證器件貼著 PCB）器件，同時(shí)用烙鐵熔化上好錫的焊盤(pán)，平推器件到焊錫中（注意：為了方便另外一個(gè)焊盤(pán)的焊接，可適當(dāng)偏向已上錫的焊盤(pán)，另一側(cè)焊盤(pán)留下較大的空間）。 01H=1,有回波； 01H=0，無(wú)回波 INT0 中斷 T0 停止取計(jì)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(xiàng) 因?yàn)榭紤]到做好的傳感器 要具有一定的使用價(jià)值，所以體積要略有控制，使用了一些SMD 器件，給焊接帶來(lái)了難度，但對(duì)于我來(lái)講即使一個(gè)挑戰(zhàn)同樣也是一個(gè)挑戰(zhàn)自我的機(jī)會(huì)。另外， 電子設(shè)備 特別是剛啟動(dòng)時(shí)，電源中也有許多干擾脈 沖。 圖 主程序流程圖 信號(hào)處理程序 信號(hào)處理首先判斷有無(wú)回波信號(hào)?？稍O(shè)定T1 的定時(shí)值，用來(lái)控制嘟聲間隙時(shí)間和閃爍顯示時(shí)間。初始化后，程序控制發(fā)射40KHZ 的超聲波信號(hào)，發(fā)射開(kāi)始立即啟動(dòng)定時(shí)器開(kāi)始計(jì)時(shí)。 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(jī)的 、 、 、 、 端口，顯示控制總線接入單片機(jī)的 、 、 、 、 、 端口以實(shí)現(xiàn)超聲波測(cè)距信號(hào)的顯示。 超聲波接收頭接收到反射的回波后，經(jīng)過(guò)接收電路處理后，向單片機(jī) 輸入一個(gè)低電平脈沖。然后信號(hào)進(jìn)入由 TL084 和兩個(gè)超級(jí)二極管組成的整形電路同時(shí)將電信號(hào)由交流轉(zhuǎn)換成直流。超聲波探頭接收由障礙物反射回來(lái)的超聲波。 通過(guò)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(gè)反相器 。 測(cè)量范圍在 01m，測(cè)量精度 12cm，測(cè)量時(shí)與被測(cè)物體無(wú)直接接觸，能夠清晰穩(wěn)定地顯 示測(cè)量結(jié)果。限制的最 11 引腳名稱(chēng) F226,F230,48 F221,F231,32 類(lèi)型 說(shuō)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(lì)驅(qū)動(dòng)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(jī)引腳和封裝定義 12 大 可測(cè)距離存有四個(gè)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(dá) 6 個(gè)復(fù)位源 。 C8051F 的特點(diǎn) (1)高速流水線結(jié)構(gòu)的 8051 與 MCS51 指令集完全兼容 (2)4 個(gè) 8 位寬的 I/O 端口 (3)峰值速度達(dá) 25MIPS（時(shí)鐘為 25MHZ 時(shí)） (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(kāi)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(jìn)行非侵入式（不占用片內(nèi)資源）全速 系統(tǒng)調(diào)試。單片機(jī) 將測(cè)得的時(shí)間與聲速相乘再除以 2即可得到測(cè)量值，最后經(jīng)液晶顯示屏將測(cè)得的結(jié)果顯示出來(lái)。通過(guò) 單片機(jī) 的 40kHz 的方波信號(hào)， 監(jiān)測(cè) 超聲波接收電路輸出的返回信號(hào)。 發(fā)射電路由單片機(jī)輸出端直接驅(qū)動(dòng)超聲波發(fā)送。 限制超聲波系統(tǒng)的最大可測(cè)距離存在四個(gè)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(shí)，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(cè)距時(shí)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(jì)和制成了許多超聲波發(fā)生器。利用超聲波檢測(cè)往往比較迅速、方便、計(jì)算簡(jiǎn)單、易于做到實(shí)時(shí)控制，并且在測(cè)量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求。對(duì)于被測(cè)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(jī)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(guò)氧化氫；溶有氮?dú)獾乃?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(huì)變色或退色。 (3)熱效應(yīng)。因空化作用形成的小氣泡會(huì)隨周?chē)橘|(zhì)的振動(dòng)而不斷運(yùn)動(dòng)、長(zhǎng)大或突然破滅。超聲波作用于液體時(shí)可產(chǎn)生大量小氣泡 。超聲波的機(jī)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(qiáng)度聚焦超聲無(wú) 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(guó)產(chǎn)超聲治療儀，超聲療法普及到全國(guó)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(kāi)的第一次國(guó)際醫(yī)學(xué)超聲波學(xué)術(shù)會(huì)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(duì)固體中特超聲的產(chǎn)生、檢測(cè)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(guò)物質(zhì)對(duì)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(hào)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(chēng)為超聲顯微鏡。因此我們把頻率高于 20200HZ 的聲波稱(chēng)為超聲波。 在工業(yè)生產(chǎn)中超聲波 測(cè)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(cè)量數(shù)據(jù)是實(shí)際生產(chǎn)和過(guò)程控制的重要參數(shù)儲(chǔ)液罐儲(chǔ)存液體的總量就是利用液位測(cè)量進(jìn)行管理和控制的。該系統(tǒng)在常見(jiàn)的 距離測(cè)量裝置的基礎(chǔ)上采用計(jì)算機(jī)控制技術(shù)和超聲波測(cè)距技術(shù)，通過(guò)顯示距離的遠(yuǎn)近并根據(jù)其距離遠(yuǎn)近實(shí)時(shí)發(fā)出報(bào)警，解除了操作員用常規(guī)手段測(cè)量距離帶來(lái)的不便以及危險(xiǎn)，提高了測(cè)量的安全性。而且超聲波傳感器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、體積小、信號(hào)處理可靠等特點(diǎn)。 目前國(guó)內(nèi)一般使用專(zhuān)用集成電路設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距儀，但是專(zhuān)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(jì)研究的測(cè)距器成本低廉，性能優(yōu)良，市場(chǎng)前景極為廣闊，對(duì)提高我國(guó) 超聲波測(cè)距 工業(yè)實(shí)際水平，具有較大的意義，在整個(gè) 距離變化過(guò)程中 自動(dòng)測(cè)量 距離的遠(yuǎn)近 ，并用數(shù)字顯示出來(lái)，在 距離 到極限距離時(shí)會(huì)發(fā) 2 出急促的警告聲，提醒 操作 員注意 采取措施 。在實(shí)時(shí)檢測(cè)和自動(dòng)控制的單片 機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，單片機(jī)往往作為一個(gè)核心部件來(lái)使用，僅單片機(jī)方面知識(shí)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(lái)的超聲波測(cè)距儀將于自動(dòng)化智能化接軌，與其他的測(cè)距儀集成和融合，形成多測(cè)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,