【正文】 while(i0)i。 DS=1。 i++。 dat=dat1。j++) { testb=datamp。 for(j=1。 uchar j。 //讀出的數(shù)據(jù)最低位在最前面，這樣剛好一個字節(jié)在DAT里 } return(dat)。i++) { j=tmpreadbit()。 for(i=1。}uchar tmpread(void) //read a byte date{ uchar i，j，dat。while(i0)i。 dat=DS。i++。i++。 bit dat。 while(i0)i。 DS=1。 i=103。} void dsreset(void) //send reset and initialization mand{ uint i。 wela=0。 P0=0xdf。 dula=0。 P0=table[mm]。 delay(2)。 wela=1。 wela=0。 dula=1。 dula=0。 wela=0。 P0=0x7f。 dula=0。 P0=table[dm]。 //計算厘米位 mm=distance_date%10。 dm=distance_date/100。bt++)。 for(bt=0。 count。 while(count) { i=200。bit succeed_flag。uchar code table1[]={0xfd，0x61，0xdb，0xf3，0x67，0xb7，0xbf，0xe1，0xff，0xf7}。 //位碼選通引腳sbit DS =P2^2。 //測試燈引腳sbit dula =P2^6。 sbit Echo =P3^2。隨著離校日期已日趨臨近，畢業(yè)設(shè)計的的完成也隨之進入了尾聲。在此，謹向田老師致以誠摯的謝意和崇高的敬意。特別是他每周都會詢問我的寫作進程，檢查我所查找的資料，并對這些資料進行評價，有不足之處他會不厭其煩的為我指出來，并為我指點迷津，幫助我開拓思路，精心點撥，熱忱鼓勵。致 謝經(jīng)過兩個多月的忙碌和工作，本次畢業(yè)設(shè)計已經(jīng)接近尾聲，作為一個本科生的畢業(yè)設(shè)計，由于經(jīng)驗的匱乏，難免有許多考慮不周全的地方，如果沒有導師的督促指導，以及同學們的支持，想要完成這個設(shè)計是非常困難的。對一塊電路板的設(shè)計、焊板、調(diào)試、改進等整個過程，有了更深入的理解和掌握?？傮w來說，最重要的是在本設(shè)計的設(shè)計過程中我學到了很多知識，從中受益匪淺。測距系統(tǒng)在許多工業(yè)現(xiàn)場和自動控制場合，都有很重要的作用。測距范圍從4cm到80cm，測量精度在177。顯示電路采用簡單實用3位共陽LED數(shù)碼管，段碼位碼都用74HC573芯片驅(qū)動驅(qū)動。采用12MHz高精度的晶振，以獲得較穩(wěn)定時鐘頻率，減小測量誤差。超聲波測距儀硬件電路的設(shè)計主要包括單片機系統(tǒng)及顯示電路、超聲波發(fā)射檢測接收電路，溫度補償電路四部分。實用的測距方法有兩種，一種是在被測距離的兩端，一端發(fā)射，另一端接收的直接波方式，適用于身高計；一種是發(fā)射波被物體反射回來后接收的反射波方式，適用于測距儀。給出了硬件和軟件的設(shè)計方案。 sn2=tmpread()。 tmpwritebyte(0x33)。 dsreset()。 return temp。 tt=temp*。 temp=8。 b=tmpread()。 tmpwritebyte(0xbe)。 delay(1)。 uchar a，b。 // address all drivers on bus tmpwritebyte(0x44)。 delay(1)。i++。 DS=1。 //write 0 i=8。while(i0)i。 DS=1。 i++。 dat=dat1。j++) { testb=datamp。 for(j=1。 uchar j。//讀出的數(shù)據(jù)最低位在最前面，這樣剛好一個字節(jié)在DAT里 } return(dat)。i++) {j=tmpreadbit()。 for(i=1。}uchar tmpread(void) //read a byte date{ uchar i，j，dat。while(i0)i。 dat=DS。i++。i++。 bit dat。 while(i0)i。 DS=1。 i=103。開始初始化初始化寫命令：跳過讀序列號操作（0XCC）寫命令：啟動溫度轉(zhuǎn)換（0X44）溫度轉(zhuǎn)換結(jié)束？寫命令：讀溫度寄存器（0XBE）寫命令：跳過讀序列號操作（0XCC）寫EEPROM，存儲結(jié)果根據(jù)讀寫操作，其流程圖如63 N Y 圖63 DS18B20初始化流程圖具體的各部分C程序如下：void dsreset(void) //send reset and initialization mand{ uint i。（7）讀數(shù)據(jù)線的狀態(tài)得到1個狀態(tài)位，并進行數(shù)據(jù)處理。（5）將數(shù)據(jù)線拉高“1”。（3）將數(shù)據(jù)線拉低“0”。DS18B20的讀操作（1）將數(shù)據(jù)線拉高“1”。（6） 重復上（1）到（6）的操作直到所有的字節(jié)全部發(fā)送完為止。（4） 延時時間為45微秒。（2） 延時確定的時間為15微秒。（8） 將數(shù)據(jù)線再次拉高到高電平“1”后結(jié)束。據(jù)該狀態(tài)可以來確定它的存在，但是應注意不能無限的進行等待，不然會使程序進入死循環(huán)，所以要進行超時控制）。（5） 數(shù)據(jù)線拉到高電平“1”。 （2） 延時（該時間要求的不是很嚴格，但是盡可能的短一點）（3） 數(shù)據(jù)線拉到低電平“0”。 EX0=0。 outeL =TL1。流程圖如圖62所示。 delay(2)。 wela=1。wela=0。 dula=1。dula=0。 wela=0。 P0=0xbf。 dula=0。 P0=table1[cm]。 delay(2)。 wela=1。 wela=0。 dula=1。 dula=0。 cm=distance_date%100/10。void display(uint distance_date){ uchar dm，cm，mm。為了有利于程序結(jié)構(gòu)化和容易計算出距離，主程序采用C語言編寫。 振，計數(shù)器每計一個數(shù)大概就是1μs，當主程序檢測到接收成功的標志位后，將計數(shù)器T1中的數(shù)（即超聲波來回所用的時間）按式計算，即可得被測物體與測距儀之間的距離。然后給Trig一個20us的高電平，然后在Echo引腳等待其變?yōu)楦唠娖?，一旦輸出了高電平，表明超聲波已開始發(fā)射，此刻即計時，等待Echo變?yōu)榈碗娖?，即觸發(fā)外部中斷0的跳變沿方式中斷。外部中斷子程序計算距離結(jié)果輸出定時器及中斷初始化發(fā)射超聲波開外部中斷指示燈閃爍單片機初始化DS18B20初始化開 始收到回波？ N Y 圖61 主程序流程圖主程序首先是對系統(tǒng)環(huán)境初始化，設(shè)置定時器T0工作模式為16位定時計數(shù)器模式。主程序完成初始化工作、超聲波發(fā)射和接收，距離計算、結(jié)果的輸出。超聲波在介質(zhì)中的傳播速度與溫度、壓力等因數(shù)有關(guān)，其中溫度的影響最大，因此需要對其進行補償。若采用外部硬件計時電路，則計數(shù)頻率可直接引用單片機的晶振頻率，時間量化誤差更小[11]。如采用芯片計時器，計時器的計數(shù)頻率越高，則時間量化誤差造成的測距誤差就越小。因超聲接收波的幅值隨傳播距離的增大呈指數(shù)規(guī)律衰減，所以采用AGC電路使放大倍數(shù)隨測距距離的增大呈指數(shù)規(guī)律增加的電路，使接收器波形的幅值不隨測量距離的變化而大幅度的變化，采用電流負反饋環(huán)節(jié)能使接收波形更加穩(wěn)定。據(jù)經(jīng)驗，超聲測距的工作頻率選擇40kHz較為合適；發(fā)射脈寬一般應大于填充波周期的10 倍以上，考慮換能器通頻帶及抑制噪聲的能力，選擇發(fā)射脈寬1ms；脈沖發(fā)射周期的選擇主要考慮微機處理數(shù)據(jù)的速度，速度快，脈沖發(fā)射周期可選短些。提高測距精度的方法上節(jié)分析了超聲波測距系統(tǒng)誤差產(chǎn)生的一些原因，如何提高測量精度是超聲測距的關(guān)鍵技術(shù)。s。工業(yè)測量中，一般用公式計算超聲波在空氣中的傳播速度，即 (53) 單片機時間分辨率的影響不管是查詢發(fā)射波與回波，還是由其觸發(fā)單片機中斷再通過軟件啟停定時器，都需要一定的時候，中斷的方式誤差相對要小一些。聲速受溫度的影響為 (52)圖51根據(jù)上式測量的溫度聲速圖。在氣體中，壓強、溫度、濕度等因素會引起密度變化，氣體中聲速主要受密度影響，液體的深度、溫度等因素會引起密度變化，固體中彈性模量對聲速影響較密度影響更大，一般超聲波在固體中傳播速度最快，液體次之，在氣體中的傳播速度最慢。聲波的傳播與媒質(zhì)的彈性模量密度、內(nèi)耗以及形狀大小(產(chǎn)生折射、反射、衍射等)有關(guān)。流體中的聲波常稱為壓縮波或壓強波，對一般流體媒質(zhì)而言，聲波是一種縱波，傳播速度為 (51)式(51)中E為媒質(zhì)的彈性模量，單位kg/mm2；ρ為媒質(zhì)的密度，單位kg/mm3；E 為復數(shù)，其虛數(shù)部分代表損耗。5 系統(tǒng)的誤差分析 聲速引起的誤差聲波是媒質(zhì)中傳播的質(zhì)點的位置、壓強和密度對相應靜止值的擾動。選用次級雙扎線圈的變壓器接入單相橋式整流電路中，變壓器次級公共端接地，從而可以讓單相橋式電路輸出為正負對稱的電壓值。電源變壓器電源變壓器要為后面的穩(wěn)壓電壓部分的W7805和W7905提供電壓，所以選擇恰當型號的次級又有兩個線圈的變壓器。整流電部分單相電路中橋式整流電路運用較為廣泛，其只用一個次級線圈的變壓器達到全波整流的目的。濾波電路部分電容濾波電路利用其儲能作用來實現(xiàn)濾波功能。同時W7805和W7905輸出電壓為+5V和5V，無需提高輸出電壓且便于實施。集成穩(wěn)壓電路，具有體積小，可靠性高?；痉€(wěn)壓型穩(wěn)壓電路輸出電壓可以通過電位器RP滑動調(diào)節(jié)，但是此次設(shè)計要求不需電壓調(diào)節(jié)，并且同時輸出正負電壓也需增加設(shè)備，所以可行性不佳。方案論述穩(wěn)壓電路部分 選擇能提供+5V電壓輸出的穩(wěn)壓電路可以考慮的方案有硅穩(wěn)壓管穩(wěn)壓電路、串聯(lián)型穩(wěn)壓電路、集成穩(wěn)壓電路以及開關(guān)型穩(wěn)壓電路。特別是兩電容的地線要與單片機的地線靠近相接（這對抗外來電磁干擾特別有利）。本設(shè)計選擇晶振為12MHz,電容33pF。R8一般取200。一般取R91，C622uF。圖410 復位電路在系統(tǒng)上電的瞬間，RST與電源電壓同電位，隨著電容的電壓逐漸上升，RST電位下降，于是在RST形成一個正脈沖。（8）1腳三態(tài)允許控制端低電平有效，11腳LE輸出鎖存功能，LE=0 輸出鎖存，LE=1 輸出隨輸入變化，1D~8D為數(shù)據(jù)輸入端，1Q~8Q為數(shù)據(jù)輸出端。（6）地輸入電流：。（4）輸出能直接接到CMOS、NMOS和TTL接口上。（3）當鎖存使能端LE為高時，這些器件的鎖存對于數(shù)據(jù)是透明的（也就是說輸出同步）。（1）SL74HC573 跟 LS/AL573 的管腳一樣。所以本系統(tǒng)采用了兩片74HC573分別作為段碼和位碼的選通芯片，并用一片10K的排阻提供上拉電流，以達到數(shù)碼管動態(tài)描顯示，電路原理圖如圖48所示。靜態(tài)顯示的特點是各LED管能穩(wěn)定地同時顯示各自字形；動態(tài)顯示是指各LED輪流地一遍一遍顯示各自字符，人們由于視覺器官惰性，從而看到的是各LED似乎在同時顯示不同字形。七段LED顯示管比八段LED少一只發(fā)光二極管SP，其他與八段相同。圖(a)為八段共陰數(shù)碼顯示管結(jié)構(gòu)圖，圖(b)是它的原理圖，圖(c)為八段共陽LED顯示管原理圖。LED數(shù)碼管結(jié)構(gòu)簡單，價格便宜。負壓特性：電源極性接反時，芯片不會因發(fā)熱而燒毀，但不能正常工作。，12位分辨率時最多在750ms內(nèi)把溫度值轉(zhuǎn)換為數(shù)字，速度更快。℃。DS18B20在使用中不需要任何外圍元件，全部傳感元件及轉(zhuǎn)換電路集成在形如一只三極管的集成電路內(nèi)。獨特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時僅需要一條口線即可實現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊。圖中的R7為上拉電阻，阻值選5K左右。轉(zhuǎn)換周期與轉(zhuǎn)換精度有關(guān)，9位轉(zhuǎn)換精度時， ms，12位轉(zhuǎn)換精度時，最大轉(zhuǎn)換時間為750ms。C/LSB形式表達。C，176。DS18B20是美國DALLAS半導體公司推出的一種改進型智能溫度傳感器，測溫范圍為55～125攝氏度