【正文】 節(jié)數(shù)據(jù) { 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 21 start()。 } delay(5)。 SCL=0。 else j=0。 delay(5)。i8。 SDA=1。 SCL=0。 WP=0。 SDA=1。 } SCL=0。 SCL=1。 SDA=CY。 SCL=0。i8。 WP=1。 } void writebyte(uchar date)/////寫一個字節(jié) { uchar i,temp。 SCL=0。amp。 delay(5)。 } void respons()////////回應(yīng)信號 { uchar i=0。 SDA=1。 SCL=1。 } void stop()//////////停止信號 { 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 19 SDA=0。 SDA=0。 SCL=1。 } void start()///////啟動信號 { SDA=1。 SDA=1。 SCL=1。 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 18 圖 39 AT24c02與單片機的 接 口電路 數(shù)據(jù)存儲程序 如下。為了避免混亂 ， I2C 總線要通過總線仲裁，以決定由哪一臺主機控制總線。由總線上接收數(shù)據(jù)的器件則為接收器。每個接到 I2C 總線上的器件都有唯一的地址。當(dāng)總線空閑時，兩根線均為高電平。一根是數(shù)據(jù)線 SDA，另一根是時鐘線 SCL。 I2C 總線是 PHLIPS 公司推出的一種串行總線，是具備多主機系統(tǒng)所需 的包括總線裁決和高低速器件同步功能的高性能串行總線。 } /////////////////////////////////////////////////////////////////////////// 四、數(shù)據(jù)存儲電路及程序 系統(tǒng)提供 M1M9總共 9個數(shù)據(jù)保存， key2 鍵是上翻 M1M9， key3 鍵是下翻 M1M9， key1鍵是測距鍵，每當(dāng)按下 key1 鍵，系統(tǒng)測距一次，測距后的數(shù)據(jù)保存在當(dāng)前液晶顯示的 M單元（上下鍵選擇）中，系統(tǒng)可以顯示用戶開機后總共的測距次數(shù)，本系統(tǒng)還提供了開機或復(fù)位后，系統(tǒng)自動的跳轉(zhuǎn)到關(guān)機前狀態(tài)。 write(0x4d,1)。 write(0x30+s%10,1)。 write(0x30+s/100,1)。c++)write(result[c+16],1)。 for(c=0。c++)write(result[c],1)。 for(c=0。 write(0x30+(a%10),1)。 write(0x30+(a/100),1)。c++)write(begin2[c+16],1)。 for(c=0。c++)write(begin2[c],1)。 for(c=0。c++)write(begin1[c+16],1)。 for(c=0。c++)write(begin1[c],1)。 for(c=0。 } void begin1_display()////開機顯示 ZXG’ s graduation project 5/2021 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 16 { init1602()。 write(0x06,0)。 } void init1602() ////////1602 初始化程序 { write(0x38,0)。 P0=a。 RW=0。 } void write(char a,b)///////1602 寫數(shù)據(jù)程序， a 是待寫入的數(shù)據(jù)， { ///////b 代表待寫入的數(shù)據(jù)類型是數(shù)據(jù)或指令 busy()。 E=0。 E=1。 //////////////////////////////1602 顯示函數(shù) /////////////////////// void busy()/////1602 忙信號檢測 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 15 { do { RS=0。 圖 38 LCD1602 與單片機的接口電路圖 LCD1602（ HD44780）的引腳說明及具體時序操作可以參考其 datesheet。并且 1602 可以顯示更多的字符，可以更加直觀的讓用戶了解系統(tǒng)的相關(guān)參數(shù)，方便于用戶的操作。 } ////////////////////////////////////////////////////// //////////////////////////////////////////////////// 三、顯示電路及程序 系統(tǒng)的顯示部分采用 LCD1602 做為顯示器件，顯示器件內(nèi)部有自己的處理器 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 14 （ HD44780），只需要單片機按照一定的規(guī)則送相應(yīng)的數(shù)字，顯示器件就會顯示。 s=(TH0*256+TL0)*。 while(Echo==1)。 Trig=0。 Trig=1。///定時器 16位，外部中斷觸發(fā) TR0=1。 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 13 圖 37 測距模塊與單片機的接口電路 測距程序 ////////////////////////////////測距函數(shù) /////////////////////////// void text()//////測距函數(shù) { Trig=0。 注意事項：測距時，被測物體的面積不少于 平方米且盡量要求平整，否則影響測量結(jié)果。由此通過發(fā)射信號到收到的回響信號的時間間隔可以計算得到距離。一旦檢測到有回波信號則輸出回波信號。 表 31 超聲波測距模塊電氣參數(shù) 電氣參數(shù) HCSR04 超聲波模塊 工作電壓 DC 5V 工作電流 15mA 工作頻率 40HZ 最遠射程 4m 最近射程 2cm 測量角度 15 度 輸入觸發(fā)信號 10us 的 TTL脈沖 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 12 輸出回響信號 輸出 TTL 電平信號，與射程成正比 規(guī)格尺寸 45*20*15mm HCSR04 超聲波測距模塊超聲波時序圖如 圖 36所示 。測試距離 =（高電平時間 *聲速） /2 ； 實物如下圖所示 。模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路。 text_time_display(t)。 } t++。 write(0x72,1)。 } else { write(0x80+0x40+7,0)。 write_add(i,s)。amp。 } if(key(exam)) ///測試距離 { text()。 display_m(i)。 if(i==0)i=9。 write_add(0,i)。 display_s(m[i])。 while(1) { if(key(up)) //上翻數(shù)據(jù) { i=i+1。 display_s(m[i])。c++)m[c]=read_add(c)。 for(c=0。 result_display()。c6。 begin2_display()。c5。 begin1_display()。程序流程圖 如圖 34所示。 圖 32 系統(tǒng)原理圖 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 8 系統(tǒng) PCB 圖如圖 33 所示 。然后系統(tǒng)提供用 24c02 保存測試數(shù)據(jù)，用 1602 顯示測試數(shù)據(jù)和測試次數(shù)。單片機通過 （ T0）引腳連接模塊的 Trig 引腳來控制超聲波的發(fā)送，然后單片機通過 INT0 引腳不停的檢測模塊的 Echo 引腳，當(dāng) INT0 引腳的電平由高電平變?yōu)榈碗娖綍r就認為超聲波已經(jīng) 返回。 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 7 第二節(jié) 系統(tǒng)設(shè)計 一、 單片機電路及主程序 系統(tǒng)主要由單片機系統(tǒng)及顯示電路，存儲電路、超聲波測距模塊四部分組成。 圖 31 超聲波測距系統(tǒng)一般結(jié)構(gòu)圖 本系統(tǒng)硬件主要由單片機系統(tǒng)及顯示電路，存儲電路、超聲波測距模塊四部分組成。 超聲波測距系統(tǒng)的一般結(jié)構(gòu)如圖 31所示。 系統(tǒng)的性能指標依據(jù) HCSR04系列超聲波測距模塊的 電氣參數(shù)，系統(tǒng)可提供 2cm200cm的非接觸式距離感測功能，超出測量范圍液晶 1602 顯示 Err，測距精度可高達 3mm，但是本系統(tǒng)最小的顯示單位是 1cm，所以測量的最小精度是 1cm。 表 21 不同 溫度下的聲速 溫 度℃ 30 20 10 0 10 20 30 聲速 m/s 313 319 322 331 337 344 350 河南工程學(xué)院畢業(yè)設(shè)計 6 第三章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)及硬件設(shè)計 第一節(jié) 系統(tǒng)結(jié)構(gòu) 本系統(tǒng)的超聲波發(fā)射和接收電路采用 HCSR04 系列超聲波測距模塊，此模塊的特點是可提供 2cm400cm 的非接觸式距離感測功能，測距精度可高達 3mm。 假定 s 為被測物體到測距儀之間的距離，測得的時間為 t，超聲波傳播速度為 v 表示，則有關(guān)系式 (1) s=vt／ 2 (1) 在精度要求較高的情況下，需要考慮溫度對超聲波傳播速度的影響，按式 (2)對超聲波傳播速度加以修正，以減小誤差。本設(shè)計采用往返時間檢測法測距。反之，如果兩電極間未外加電壓，當(dāng)共振板接收到超聲波 時，將壓迫壓電晶片作振動，將機械能轉(zhuǎn)換 為電信號，這時它就成為超聲波接收器了。超聲波發(fā)生器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如 圖 21 所示，它有兩個壓電晶片和一個共振板。目前較為常用的是壓電式超聲波發(fā)生器。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動型 等；機械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等。 發(fā)生器的原理是首先由信號發(fā)生器來產(chǎn)生一個特定頻率的信號，這個信號可以是正弦信號，也可以是脈沖信號，這個特定頻率就是換能器的頻率，一般應(yīng)用在超聲波設(shè)備中的超聲波頻率為 20KHz、 25KHz、 28KHz、 33KHz、 40KHz、 60KHz。線性電 源也有它特有的應(yīng)用范圍，它的優(yōu)點是可以不嚴格要求電路匹配，允許工作頻率連續(xù)快速變化。它的作用是把我們的市電（ 220V或 380V， 5