【正文】 、圖表要求： 1）文字通順，語(yǔ)言流暢，書(shū)寫(xiě)字跡工整，打印字體及大小符合要求，無(wú)錯(cuò)別字，不準(zhǔn)請(qǐng)他人代寫(xiě) 2）工程設(shè)計(jì)類(lèi)題目的圖紙，要求部分用尺規(guī)繪制，部分用計(jì)算機(jī)繪制，所有圖紙應(yīng)符合國(guó)家技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范。 作者簽名： 日期： 年 月 日 導(dǎo)師簽名： 日期： 年 月 日 29 注 意 事 項(xiàng) （論文）的內(nèi)容包括： 1）封面（按教務(wù)處制定的標(biāo)準(zhǔn)封面格式制作） 2）原創(chuàng)性聲明 3）中文摘要（ 300 字左右）、關(guān)鍵詞 4）外文摘要、關(guān)鍵詞 5）目次頁(yè)（附件不統(tǒng)一編入） 6）論文主體部分：引言（或緒論）、正文、結(jié)論 7）參考文獻(xiàn) 8）致謝 9）附錄（對(duì)論文支持必要時(shí)） ：理工類(lèi)設(shè)計(jì)（論文）正文字?jǐn)?shù)不少于 1 萬(wàn)字（不包括圖紙、程序清單等），文科類(lèi)論文正文字?jǐn)?shù)不少于 萬(wàn)字。本人授權(quán) 大學(xué)可以將本學(xué)位論文的全部或部分內(nèi)容編入有關(guān)數(shù)據(jù)庫(kù)進(jìn)行檢索，可以采用影印、縮印或掃描等復(fù)制手段保存和匯編本學(xué)位論文。本人完全意識(shí)到本聲明的法律后果由本人承擔(dān)。除了文中特別加以標(biāo)注引用的內(nèi)容外，本論文不包含任何其他個(gè)人或集體已經(jīng)發(fā)表或撰寫(xiě)的成果作品。 作 者 簽 名： 日 期： 指導(dǎo)教師簽名： 日 期： 使用授權(quán)說(shuō)明 本人完全了解 大學(xué)關(guān)于收集、保存、使用畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的規(guī)定，即：按照學(xué)校要求提交畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版本；學(xué)校有權(quán)保存畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）的印刷本和電子版，并提供目錄檢索與閱覽服務(wù)；學(xué)?？梢圆捎糜坝　⒖s印、數(shù)字化或其它復(fù)制手段保存論文；在不以贏利為目的前提下，學(xué)?？梢怨颊撐牡牟糠只蛉?jī)?nèi)容。盡我所知，除文中特別加以標(biāo)注和致謝的地方外，不包含其他人或組織已經(jīng)發(fā)表或公布過(guò)的研究成果，也不包含我為獲得 及其它教育機(jī)構(gòu)的學(xué)位或?qū)W歷而使用過(guò)的材料。本次的課程也是在毛老師的悉心指導(dǎo)和幫助下完成的，在完成論文期間，得到了毛老師的大量耐心的指導(dǎo)和諄諄教誨，提出了諸多寶貴意見(jiàn)，讓我獲益匪淺，也在論文完成的道路上避免了很多錯(cuò)誤，毛老師以嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度，孜孜不倦的鉆研精神 ，求實(shí)的工作作風(fēng)和淵博的學(xué)識(shí)深深地激勵(lì)和鼓舞著我，在此衷心感謝毛老師對(duì)我的關(guān)心和指導(dǎo)以及和我一起做設(shè)計(jì)的其他同學(xué)。通過(guò)本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，在自己的切身感受下，我在很多方面都有了很多的收獲。還有在焊接電路的過(guò)程中，一定要注意元件焊接排版順序，以便在之后的焊接中避免走線的麻煩，以保證焊接的美觀，整潔。首先對(duì)是元件的選擇和確認(rèn)。該系統(tǒng)能夠操作簡(jiǎn)單、易懂、靈活；且安裝方便、智能性高、誤報(bào)率低是該系統(tǒng)的最大優(yōu)點(diǎn)。 本次課程設(shè)計(jì)的主要任務(wù)是設(shè)計(jì)一種能夠?qū)崿F(xiàn)無(wú)線測(cè)距的報(bào)警系統(tǒng)。另一方面更需要靠自己的積極探索與勤奮學(xué)習(xí)，自我發(fā)掘出老師所教導(dǎo)的更深層次奧義。 24 參考文獻(xiàn) [1]. 高飛燕 . 基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距系統(tǒng)的設(shè)計(jì) [J]. 信息技術(shù) , 20xx,(07): 4345. [2]. 余錫存 . 單片機(jī)原理及接口技術(shù) [M]. 西安 : 西安電子科技大學(xué)出版社 , 20xx. [3]. 唐桃波 , 陳玉林 . 基于 AT89C51 的智能無(wú)線安防報(bào)警器 [J]. 電子設(shè)計(jì)應(yīng)用 , 20xx,5(6):49～ 51. [4]. 楊金巖 .8051 單片機(jī)數(shù)據(jù)傳輸接口擴(kuò)展技術(shù)與實(shí)例應(yīng)用 [M].北京：人民郵電出版社， 20xx:79 [5]. 閻石 .基于單片機(jī)的無(wú)線測(cè)距設(shè)計(jì) [J].電子制作 ， 20xx:811. [6]. 張毅剛，彭喜元，彭宇 .單片機(jī)原理及應(yīng)用 分析 [J].科技信息 ， 20xx(5):712 [7]. 羅慶生 . 一種基于超聲波與紅外線探測(cè)技術(shù)的測(cè)距定位系統(tǒng) [J]. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制 , 20xx,(04): 13. [8]. 高吉祥 .基于單片機(jī)的 電子技術(shù)基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)與課程設(shè)計(jì) [J].信息技術(shù) ， 20xx(4):613. [9]. 趙德安 .單片機(jī)原理與應(yīng)用 [M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社， （ 重?。?:710. [10]. 韓志軍 .單片機(jī)系統(tǒng)設(shè)計(jì)與應(yīng)用實(shí)例（第 2 版） [M].北京 :機(jī)械工業(yè)出版社， 20xx:713. [11]. 馬忠梅 .基于 單片機(jī)的 C 語(yǔ)言應(yīng)用程序設(shè)計(jì) [J]. 北京 科技信息 ,20xx:2023. [12]. 林偉 , 梁家寧 , 李才安 . 便攜式多功能超聲波測(cè)距儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [J]. 電子測(cè)量技術(shù) ， 20xx, (01): 2931. [13]. 陳美鑾 , 尹浩 , 黎飄 , 董博然 . 智能盲人導(dǎo)行儀的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn) [J]. 電子技術(shù)應(yīng)用 , 20xx,(10): 25. [14]. 趙海鳴 ,卜英勇 , 王紀(jì)嬋 , 周知進(jìn) . 一種高精度超聲波測(cè)距方法的研究 [J]. 湖南科技大學(xué)學(xué)報(bào) (自然科學(xué)版 ), 20xx,(03): 810. [15]. ,. Anisimov. Thermostatting System Using a SingleChip Microputer and Thermoelectric Modules Based on the PeltierEffect[J] .20xx:912. [16]. Yeager to troubleshoot your electronic scale[J]. Powder and Bulk Engineering,1995:813. [17]. Meehan Joanne， Muir in Merseyside SMEs:Benefits and barriers[J].TQM Journal,20xx:1011. [18]. Andrew in Learning and using a Second language [J].Foreign Language Teaing and Research Press,:1214. [19]. rtori S， ZHANG G X. Geometric Error Measurement and Compensation of of the CIRP[J]. 1995:599609 25 [20]. 致謝 時(shí)光荏苒，歲月如梭，轉(zhuǎn)眼之間四年的大學(xué)時(shí)光即將結(jié)束。當(dāng)然，在完成整個(gè)無(wú)線測(cè)距儀的設(shè)計(jì)過(guò)程中，遇到過(guò)很多問(wèn)題，我們要有一個(gè)不怕出現(xiàn)問(wèn)題，迎難而上的決心！經(jīng)歷過(guò)一段時(shí)間過(guò)后，畢設(shè)硬件電路設(shè)計(jì)，軟件調(diào)試基本完成。 （ 3）程序設(shè)計(jì)與系統(tǒng)硬件電路的整合：在單獨(dú)模塊的首次調(diào)試時(shí)，便卻發(fā)現(xiàn)電源指示燈不亮，用萬(wàn)用表檢測(cè)過(guò)后，才排除了電路故障。然后再通過(guò)查閱 23 相關(guān)資料學(xué)會(huì)設(shè)計(jì)匯編語(yǔ)言，讓單片機(jī)的運(yùn)算系統(tǒng)能過(guò)運(yùn)行起來(lái)。我做的模塊是基于單片機(jī)的無(wú)線測(cè)距系統(tǒng)，主要給智能小車(chē)提供距離報(bào)警，這其中就要對(duì)單片機(jī)擁有足夠充分的了解，在 能夠?qū)崿F(xiàn)基本功能要求的基礎(chǔ)上，使整個(gè)儀器在操作上更加簡(jiǎn)單、方便 。我們先將系統(tǒng)分成多個(gè)小模塊，并將工作細(xì)節(jié)到個(gè)人。在同學(xué)之間的互相幫助和老師的精心指導(dǎo)下，我們對(duì)系統(tǒng)改進(jìn)也更加得心應(yīng)手，設(shè)計(jì)出了簡(jiǎn)約、實(shí)用、符合日常使用習(xí)慣的系統(tǒng)。帶著好奇心自覺(jué)的進(jìn)行了資料的深入搜集，加深了對(duì)系統(tǒng)的了解。 （ 1）系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案：一個(gè)系統(tǒng) 能否順利的運(yùn)營(yíng)主要取決于整個(gè)系統(tǒng)框架的構(gòu)思是否合理。 （ 3）由于受到數(shù)碼管的位數(shù)限制，測(cè)距系統(tǒng)目前只能精確顯示到 厘米級(jí)別。下面羅列幾點(diǎn)我在實(shí)際的測(cè)試環(huán)境下發(fā)現(xiàn)的一些干擾因素： （ 1）如果被攝對(duì)象的形狀和質(zhì)地發(fā)生變化，超聲波的反射率也會(huì)隨著障礙物改變而改變。距離測(cè)量的結(jié)果如表 2 所示 ： 表 2 測(cè)距誤差表 實(shí)際測(cè)距（ cm） 測(cè)量距離（ cm） 誤差（ cm） 10 12 12 0 25 24 1 35 34 1 100 99 1 150 148 2 通過(guò)測(cè)試分析發(fā)現(xiàn)，超聲波測(cè)距儀基本上能達(dá)到起初本設(shè)計(jì)的最基本要求。 （ 2）測(cè)距盲區(qū) 本次設(shè)計(jì)調(diào)試過(guò)程中為避免超聲波發(fā)出的波直接回到接收端，在軟件的距離計(jì)算部分設(shè)置了一個(gè)延時(shí)，這就是超聲波的測(cè)距系統(tǒng)會(huì)有一個(gè)最小可測(cè)距離的原因，它使系統(tǒng)的最小測(cè)量距離為 2cm，大于 2cm 的距離均可連續(xù)顯示，不會(huì)出現(xiàn)大于 2cm 的誤差。 圖 19 實(shí)物展示圖 故障調(diào)試分析 （ 1）線路錯(cuò)誤 在實(shí)際的焊接硬件電路的過(guò)程中，由于線路走線較多，所以極其容易焊錯(cuò)電路。 在單片機(jī)的最小系統(tǒng)經(jīng)過(guò)測(cè)試能夠正常運(yùn)行之后，在軟件調(diào)試完成的基礎(chǔ)上，將超聲波程序燒入單片機(jī)內(nèi)，觀察數(shù)碼管顯示的距離是否正常，并在此基礎(chǔ)上對(duì)系統(tǒng)的軟件和硬件進(jìn)行修改，直至數(shù)碼管能夠穩(wěn)定地顯示超聲波測(cè)距儀與障礙物的距離為止，整個(gè)系統(tǒng)調(diào)試完畢。 圖 18 超聲波探測(cè)程序流程圖 21 5 系統(tǒng)調(diào)試 在整個(gè)產(chǎn)品完成設(shè)計(jì)之后，由于是實(shí)物設(shè)計(jì)，無(wú)法模擬調(diào)試，只能通過(guò)實(shí)物調(diào)試進(jìn)行檢查。 計(jì)時(shí)器 T1 在中斷程序執(zhí)行后，也馬上由計(jì)時(shí)狀態(tài)進(jìn)入停止?fàn)顟B(tài)，如果在計(jì)時(shí)器未溢出前，接收器成功檢測(cè)到了回波信號(hào)，則將完成測(cè)距任務(wù)的信號(hào)賦值 1。通過(guò)對(duì)本次電路運(yùn)算過(guò)程的分析，我選擇用外部中斷 1 來(lái)檢測(cè)遇到障礙物之后所返回來(lái)的超聲波信號(hào)，以此來(lái)實(shí)現(xiàn)超聲波測(cè)距儀接收中斷程序 [17]。在系統(tǒng)通電之后，主控制器通過(guò) ITN0 端口自動(dòng)發(fā)送 8 個(gè)頻率在 40kHz 左右的方波脈沖信號(hào)，并且持續(xù)最少10us 的高電平信呈，與此同時(shí)系統(tǒng)的計(jì)時(shí)工作由計(jì)數(shù)器 T1 開(kāi)始進(jìn)行，另外在本次課程設(shè)計(jì)中，我將模式 0 設(shè)定作為定時(shí)器 T1 工作方式。 CPU 循環(huán)檢測(cè) —INT1 引腳，當(dāng) INT1 端為低電平時(shí)， 20 超聲波傳感器的接收端開(kāi)始接收到回波，并立即讓 T1 端停止計(jì)時(shí)，控制器開(kāi)始統(tǒng)計(jì)超聲波從發(fā)射到接收回波所用的時(shí)間，并記錄好該計(jì)數(shù)值 [16]。 將整體程序拆分開(kāi)來(lái)，分工完成各自要實(shí)現(xiàn)的功能語(yǔ)句，有利于我能夠清晰把握每個(gè)模塊的作用與設(shè)計(jì)進(jìn)度 [15]。要想讓單片機(jī)系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)一定的功能效果，是離不開(kāi)單片機(jī)程序的設(shè)計(jì)，我們可以理解為程序就像一條條指令一樣教導(dǎo)單片機(jī)完成各種任務(wù)。 4 軟件設(shè)計(jì) 主程序設(shè)計(jì) 我們知道在整個(gè)單片機(jī)程序在開(kāi)始運(yùn)行的時(shí)候，都會(huì)首先執(zhí)行初始化、自檢操作，保證系統(tǒng)接下來(lái)的正常運(yùn)行。如圖 16 所示： 圖 16 測(cè)距原理圖 由測(cè)距原理分析可得： ?cosSH? （ 31 ） )(HLarctg?? （ 32 ） 又知道超聲波傳播的距離為 : 2S=vt （ 33 ） .將（ 3—2）、（ 3—3）代入（ 31）中得： ]c o s [21 HLarctgvtH ? （ 34 ） 其中 ,超聲波的傳播速度 v 在相對(duì)穩(wěn)定的溫度情況下是不變化的 (例如在溫度 T=30 度時(shí) ,V=349m/s)。 超聲波測(cè)距的應(yīng)用場(chǎng)景很多，主要包括倒車(chē)提醒、工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)、建筑工地、雷達(dá)測(cè)試等場(chǎng)景，但是超聲波測(cè)距也有一些不足之處，雖然測(cè)量長(zhǎng)度上能達(dá)到上百米的測(cè)量范圍，但是在測(cè)量精度 上面目前還停留在厘米數(shù)量級(jí)。 測(cè)距公式為： S=V*T。因此本次課程設(shè)計(jì)所用的超聲波傳感器測(cè)距儀，不僅測(cè)量精度高，而且也適合中長(zhǎng)距離測(cè)量 [14]。根據(jù)超聲波的距離計(jì)算公式即可計(jì)算出發(fā)射器與 障礙物之間的距離（ S），即： 18 S=(v*t)/2。根據(jù)聲波遇到障礙物會(huì)被反射回來(lái)的原理，超聲波傳感器的信號(hào)接收器只要在聲波信號(hào)發(fā)射之后，一旦接收到被反射回來(lái)的發(fā)射信號(hào)，就將停止計(jì)時(shí)的指令回復(fù)給單片機(jī)的時(shí)鐘電路，與此同時(shí)時(shí)鐘電路停止計(jì)時(shí)。 在此系統(tǒng)中我采用 晶振作為單片機(jī)最小系統(tǒng)的時(shí)鐘電路模塊。其中 VCC：需要提供 5V電源， GND：負(fù)責(zé)接地線， Trig：觸發(fā)控制信號(hào)輸入， Echo：回響信號(hào)輸出。超聲波傳感器的測(cè)距功能就是這樣實(shí)現(xiàn)的：通過(guò)發(fā)射器發(fā)射信號(hào)，然后接收器收到的回響信號(hào)，最后送到最小系統(tǒng)處理運(yùn)算，得到兩者之間的時(shí)間間隔，系統(tǒng)就可以計(jì)算得到距離了。只要傳感器的接收電路檢測(cè)到有回波信號(hào)，則傳感器的 ECHO 引腳便開(kāi)始輸出回響信號(hào)。 超聲波傳感器包括以下三個(gè)功能模塊：超聲波發(fā)射器負(fù)責(zé)發(fā)射超聲波、接收器負(fù)責(zé)接收接收回波以及總體的控制電路。 圖 14 最小系統(tǒng) 超聲波傳感器模塊 17 在此次基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距儀的設(shè)計(jì)在超聲波傳感器的模