【正文】 如圖 ： 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 28 頁 圖 軟件設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)圖 主要軟件設(shè)計(jì)流程框圖 程序流程框圖及說明 。因?yàn)槌暡ㄔ诳諝庵械乃俣仁艿綔囟鹊挠绊?，所以加上了溫度補(bǔ)償模塊，以減小與測(cè)量目標(biāo)之 間距離的誤差。 Keil C51 的編譯環(huán)境如圖 所示。 用 C 語言開發(fā)的代碼便于開發(fā)小組計(jì)劃項(xiàng)目 ,靈活管理 ,分工合作以及后期維護(hù)，基本上可以杜絕因開發(fā)人員變化而給項(xiàng)目進(jìn)度 ,后期維護(hù)或升級(jí)所帶來的影響。 Keil C51 語言編譯工具都是以 ANSLC作為基礎(chǔ)進(jìn)行開發(fā)的，因此，一種 C語言環(huán)境下所編寫的 C 語言程序，只需將部分與硬件相關(guān)的地方和編譯連接的參數(shù)進(jìn)行適當(dāng)修改 ,就 可方便移植到另外一種系列上。另外重要的一點(diǎn)，只要看一下編譯后生成的匯編代碼，就能體會(huì)到 Keil C51 生成的目標(biāo)代碼效率非常之高，多數(shù)語句生成的匯編代碼很緊湊，容易理解。用過匯編語言后再使用 C 來開發(fā)，體會(huì)更加深刻。Vision）將這些部份組合在一起。 Keil C51 是美國(guó) Keil Software 公司出品的 51 系列兼容單片機(jī) C 語言軟件開發(fā)系統(tǒng)，是目前最流行開發(fā) 80C51 系列單片機(jī)的軟件，提供了包括 C 編譯器、宏匯編、連接器、庫管理和一個(gè)功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等在內(nèi)的完整開發(fā)方案，通過一個(gè)集成開發(fā)環(huán)境（ amp。 系統(tǒng)能否完全正常工作，最主要 的也是最關(guān)鍵的是看軟件程序是否正確，它關(guān)系到系統(tǒng)功能的實(shí)現(xiàn)，可以說，軟件是一個(gè)系統(tǒng)的靈魂。 （ 7） 7腳：遙控命令輸出端，它是集電極開路輸出方式，因此該引腳必須接上一個(gè)上拉電阻到電源端，推薦阻值為 22kΩ，沒有接受信號(hào)是該端輸出為高電平，有信號(hào)時(shí)則產(chǎn)生下降。例如，取 R=200kΩ時(shí)， f0≈ 42kHz，若取 R=220kΩ，則中心頻率 f0≈ 38kHz。 （ 4） 4腳：接地端。 （ 3） 3腳：該腳與地之間連接檢波電容，電容量大為平均值檢波，瞬間相應(yīng)靈敏度低； 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 25 頁 （ 8） 8腳：電源正極， ～ 5V。增大電阻 R1 或減小 C1,將使負(fù)反饋量增大，放大倍數(shù)下降，反之則放大倍數(shù)增大。 （ 1） 1腳：超聲信號(hào)輸入端，該腳的輸入阻抗約為 40kΩ。其總放大增益 80db。 CX20xx6A 是一款紅外線檢波接受的專用芯片 ， 常用于電視機(jī)紅外遙控接收器使 用CX20xx6A 作為超聲波接收處理的典型電路。 DS18B20 采用 3 腳 PR35 封裝（圖 ),DS18B20 數(shù)字化溫度傳感器的主要性能如下： (1)適用電壓為 3V～ 5V； (2)9～ 12 位分辨率 可以調(diào)節(jié)的 ，對(duì)應(yīng)的可編程溫度分別為 ℃、 ℃、℃、 ℃； (3)TO9 SOIC 及 CSP 封裝可選； (4)測(cè)溫范圍： 55℃～ 125℃； (5)精度： 10℃～ 85℃范圍內(nèi)177。 C。 C 范圍內(nèi) ,精度為177。 C～ +125176。 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 24 頁 圖 DS18B20 內(nèi)部封裝圖 CX20xx6A 芯片 采用導(dǎo)熱性高的密封膠，保證了溫度傳感器的高靈敏性，極小的溫度延遲。 本設(shè)計(jì)采用的是美國(guó) Dallas 半導(dǎo)體公司的不銹鋼封裝的 DS18B20 數(shù)字溫度傳感器。以半導(dǎo)體熱敏電阻為探測(cè)元件的溫度傳感器應(yīng)用廣泛，這是因?yàn)樵谠试S工作條件范圍內(nèi)，半導(dǎo)體熱敏電阻器具有體積小、靈敏度高、精度高的特點(diǎn)，而且制造工藝簡(jiǎn)單、價(jià)格低廉。 溫度傳感器主要由熱敏元件組成。 (10)指令 10：寫數(shù)據(jù)。 (8)指令 8： DDRAM 地址設(shè)置。 (6)指令 6：功能設(shè)置命令 DL：高電平時(shí)為 4 位總線，低電平時(shí)為 8 位總線 N：低電平時(shí)為單行顯示，高電平時(shí)雙行顯示 F: 低電平時(shí)顯示 5x7 的點(diǎn)陣字符，高電平時(shí)顯示5x10 的點(diǎn)陣字符。 D：控制整體顯示的開與關(guān)，高電平表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示 C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，高電平表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo) B：控制光標(biāo)是否閃爍，高電平閃爍，低電平不閃爍。高電平表示有效，低電平則無效。 (2)指令 2：光標(biāo)復(fù)位 ，光標(biāo)返回到地址 00H。 1602LCD 的指令說明及時(shí)序 ： 1602 液晶模塊內(nèi)部的控制器 總 共有 11條控制指令，如表 所示： 表 控制命令表 序號(hào) 指令 RS R/W D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 1 清顯示 0 0 0 0 0 0 0 0 0 1 2 光標(biāo)返回 0 0 0 0 0 0 0 0 1 * 3 置輸入模式 0 0 0 0 0 0 0 1 I/D S 4 顯示開 /關(guān)控制 0 0 0 0 0 0 1 D C B 5 光標(biāo)或字符移位 0 0 0 0 0 1 S/C R/L * * 6 置功能 0 0 0 0 1 DL N F * * 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 23 頁 7 置字符發(fā)生存貯器地址 0 0 0 1 字符發(fā)生存貯器地址 8 置數(shù)據(jù)存貯器地址 0 0 1 顯示數(shù)據(jù)存貯器地址 9 讀忙標(biāo)志或地址 0 1 BF 計(jì)數(shù)器地址 10 寫數(shù)到 CGRAM 或 DDRAM） 1 0 要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容 11 從 CGRAM 或 DDRAM 讀數(shù) 1 1 讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容 1602 液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的（說明：1 為高電平、 0為低電平） 。 (8)第 15 腳：背光源正極。 (6)第 6腳： E端為使能端，當(dāng) E 端由高電平跳變成低電平時(shí)，液晶模塊執(zhí)行命令。 (5)第 5腳： R/W 為讀寫信號(hào)線，高電平時(shí)進(jìn)行讀操作，低電平時(shí)進(jìn)行寫操作。 (3)第 3腳： VL為液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地時(shí)對(duì)比度最高，對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè) 10K 的電位器調(diào)整對(duì)比度。 1602LCD 的基本參數(shù)及引腳功能 ： 1602LCD 分為帶背光和不帶背光兩種，基控制器大部分為 HD44780，帶背光的比不帶背光的厚，是否帶背光在應(yīng)用中并無差別，兩者尺寸差別如下圖 所示： 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 22 頁 表 所示： 表 引腳功能表 編號(hào) 符號(hào) 引腳說明 編號(hào) 符號(hào) 引腳說明 1 VSS 電源地 9 D2 數(shù)據(jù) 2 VDD 電源正極 10 D3 數(shù)據(jù) 3 VL 液晶顯示偏壓 11 D4 數(shù)據(jù) 4 RS 數(shù)據(jù) /命令選擇 12 D5 數(shù)據(jù) 5 R/W 讀 /寫選擇 13 D6 數(shù)據(jù) 6 E 使能信號(hào) 14 D7 數(shù)據(jù) 7 D0 數(shù)據(jù) 15 BLA 背光源正極 8 D1 數(shù)據(jù) 16 BLK 背光源負(fù)極 (1)第 1腳： VSS 為地電源。但由于內(nèi)帶字符發(fā)生器的控制器來說，顯示字符就比較簡(jiǎn)單了，可以讓控制器工作在文本方式，根據(jù)在 LCD 上開始顯示的行列號(hào)及每行的列數(shù)找出顯示 RAM 對(duì)應(yīng)的地址，設(shè)立光標(biāo)，在此送上該字符對(duì)應(yīng)的代碼即可。 圖 1602LCD 尺寸圖 （ 1） 1602LCD 主要技術(shù)參數(shù)： 顯示容量 :16 2 個(gè)字符 芯片工作電壓 :— 工作電流 :() 模塊最佳工作電壓 : 字符尺寸 : (W H)mm （ 2）引腳功能說明： 1602LCD 采用標(biāo)準(zhǔn)的 14 腳（無背光）或 16 腳（帶背光）接口，各引腳接口說明如?字符顯示：用 LCD 顯示一個(gè)字符時(shí)比較復(fù)雜，因?yàn)橐粋€(gè)字符由 6 8或 8 8點(diǎn)陣組成，既要找到和顯示屏幕上某幾個(gè)位 置對(duì)應(yīng)的顯示 RAM 區(qū)的 8字節(jié)，還要使每字節(jié)的不同位為“ 1”，其它的為“ 0”，為“ 1”的點(diǎn)亮，為“ 0”的不亮。例如屏的第一行的亮暗由 RAM 區(qū)的 000H—— 00FH 的 16字節(jié)的內(nèi)容決定，當(dāng)（ 000H） =FFH 時(shí)，則屏幕的左上角顯示一條短亮線，長(zhǎng)度為 8個(gè)點(diǎn)；當(dāng)（ 3FFH）=FFH 時(shí)，則屏幕的右下角顯示一條短亮線；當(dāng)（ 000H） =FFH，（ 001H） =00H，（ 002H）=00H，??（ 00EH） =00H，（ 00FH） =00H 時(shí)，則在屏幕的頂部顯示一條由 8段亮線和 8 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 21 頁 條暗線組成的虛 線。 （ 4） 功耗低相對(duì)而言，液晶顯示器的功耗主要消耗在其內(nèi)部的電極和驅(qū)動(dòng) IC上，因而耗電量比其它顯示器要少得多。 （ 2） 數(shù)字式接口液晶顯示器都是數(shù)字式的，和單片機(jī)系統(tǒng)的接口更 加簡(jiǎn)單可靠，操作更加方便。 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 20 頁 圖 1602 字符型液晶顯示器實(shí)物圖 在單片機(jī)系統(tǒng)中應(yīng)用 液晶 顯示器作為輸出器件有以下幾個(gè)優(yōu)點(diǎn)： （ 1） 顯示質(zhì)量高由于液晶顯示器每一個(gè)點(diǎn)在收到信號(hào)后就一直保持那種色彩和亮度，恒定發(fā)光，而不像陰極射線管顯示器（ CRT）那樣需要不斷刷新新亮點(diǎn)。下面 我們拿 長(zhǎng)沙太陽人電子有限公司的 1602字符型液晶顯示器為例，介紹 它的 用法。 X2 是聲波返回的時(shí)刻， X1 是聲波發(fā)聲的時(shí)刻， X2X1 得出的是一個(gè)時(shí)間差的絕對(duì)值，假定X2X1=，則有 340m =。因?yàn)槌暡ㄔ跇?biāo)準(zhǔn)空氣中的傳播速度為 米 /秒，由單片機(jī)負(fù)責(zé)計(jì)時(shí)，單片機(jī)使用 晶振，所以此系統(tǒng)的測(cè)量精度理論上可以達(dá)到毫米級(jí)。如果測(cè)距精度要求很高，則應(yīng)通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右孕Ｕ?。本測(cè)量電路采用第二種方案。 西華大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書 第 18 頁 圖 314 超聲波傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu) 圖 315 超聲波傳感器內(nèi)部結(jié)構(gòu) 其測(cè)距原理論述如下： 在超聲探測(cè)電路中，發(fā)射端得到輸出脈沖為一系列方波，其寬度為發(fā)射超聲的時(shí)間間隔，被測(cè)物距離越大，脈沖寬度越大，輸出脈沖個(gè)數(shù)與被測(cè)距離成正比。反之，如果由超聲波機(jī)械振動(dòng)作用于陶瓷片使其發(fā)生微小的形變時(shí)，那么壓電晶片也會(huì)產(chǎn)生與振動(dòng)頻率相同的微弱的交流信號(hào)。 壓電陶瓷片具有如下特性：當(dāng)在其兩端加上大小和方向不斷變化的交流電壓時(shí)，就會(huì)產(chǎn)生“壓電效應(yīng)”，使壓電陶瓷也產(chǎn)生機(jī)械變形，這種機(jī)械變形的大小以及方向與外加電壓的大小和方向成正。 三段穩(wěn)壓器 7805將會(huì)輸出穩(wěn)定的 +5V 直流電壓。 （ 2） 單相橋式整流電路，就是將交流電網(wǎng)電壓轉(zhuǎn)換為所需電壓，整流電路由四只整流二極管組成。