【正文】 33 { TR0=0。 buffer[2]=convert[xm0]。 buffer[0]=convert[xm2]。 xm1=(jszxm0*100)/10。 buffer[2]=0xFE。 } else if (jszmq) { buffer[0]=0xFE。 buffer[1]=0x93。 delay(50)。 delay(1)。 P2=buffer[0]。 LED2=1。 LED2=0。 delay(50)。 delay(1)。 } void scanLED() //顯示功能模塊 { P2=buffer[2]。} 31 jpcl()。 //發(fā)出聲響 } else sx=0。 //調(diào)用顯示轉(zhuǎn)換程序 scanLED()。 //調(diào)用報警處理程序 timeToBuffer()。 wdzh()。 clcs()。 d=1。 k22=1。 k1=1。 mqjs()。 xl=temp1。 dz=100。 zzz=699。 TR1=0。 csbout=1。 TL0=0xF0。 //設定時器 0為計數(shù)，設定時器 1定時 ET0=1。 void main() { EA=1。 void clcs()。 void csbfs()。 void jpzcx()。 void wdzh()。 29 void jpcl()。 //顯示函數(shù) void timeToBuffer()。 void delay(i)。 sbit zj1=kw^1。 sbit e=ke^7。 sbit c=ke^5。 sbit k21=ke^3。 sbit k12=ke^1。 //數(shù)碼管位驅(qū)動 sbit LED3 = P3^3。 sbit LED1 = P3^4。 static uchar bdata ke,kw。 uchar temp1,convert[10]={0x81,0xED,0xA2,0xA8,0xCC,0x98,0x90,0xAD,0x80,0x88}。cs。 最后感謝我的家人、朋友對我的支持。 還要感謝 老師，在我的畢業(yè)設計中給單片機燒錄程序，為我提供單片機編程器以及對我的細心指導，衷心感謝他們。 參考文獻 [1]趙建領 薛園園 51單片機開發(fā)與應用技術詳解 北京 :電子工業(yè)出版社 ,2021 [2] 沈紅衛(wèi) . 基于 單片機 智能系統(tǒng)設計與實現(xiàn) . 北京 :電子工業(yè)出版社 ,2021 [3] 楊國田 白 焰 董 玲 51單片機實用 C語言程序設計 中國 電力出 版社 2021 [4] 李群芳 ,黃建 . 單片機微型計算機與接口技術 . 北京 :電子工業(yè)出版社 ,2021 [5] 樓然苗、李光飛 . 51系列單片機設計實例 . 北京 :北京航空航天大學出版社 ,2021 [6] 王守中 51單片機開發(fā)入門與典型實例 . 北京：人民郵電出版社， 2021 23 首先感謝我的導師 老師， 老師淵博的專業(yè)知識、嚴謹?shù)闹螌W態(tài)度、精益求精的工作作風、平易近人的人格魅力對我影響深遠； 在 老師的耐心指導、幫助下，我才能順利完成畢業(yè)設計。 有 設計溫度補償對測量結(jié)果進行修正。分析 原因 如下 ： 1. 超聲波發(fā)射部份由電阻 R三極 管 BG超聲波脈沖變壓器 B 及超聲波發(fā)送頭T40 構 成 ，以提高超聲波的發(fā)射功率，從面提高測量距離。試驗板中的聲速沒有進行溫度補償，聲速值為 340m/s，該值為 15℃時的超聲波值 。如果一直顯示“ ”，則需將下限值增大。超聲波發(fā)射的完整 波形個數(shù)：共計四個 here: cpl 。 } 產(chǎn)生超聲波的子程序： 為了方便程序移置及準確產(chǎn)生超聲波信號，本測距的超聲波產(chǎn)生程序是用匯編語言編寫的進退聲波產(chǎn)生程序。 jsz=s*csbc。 TR0=1。 s=TH1。 if(i=3300) 18 csbint=0。 while(i) { } i=0。 TR1=1。 csbfs()。 sx=0。 TL1=0x00。 超聲波測距子程序 void wdzh() { TR0=0。 設計時取 15℃ 時的聲速為 340 m/s 則有： d=(ct)/2=172T 0/10000cm 其中，T0 為計數(shù)器 T0 的計算值。當檢測到 腳的電平由高轉(zhuǎn)為低電平時，立即停止 T0 計時。當調(diào)用 超聲波 測距子程序后，首先由單片機產(chǎn)生 4 個 頻率為 超聲波脈沖 ，加載的超聲波發(fā)送頭上。 進行程序主程序后，進行定時測距判斷，當測距標志位 ec=1 時， 測量一次，程序設計中，超聲波測距頻度是 45 次 /秒。 主程序首先是對系統(tǒng)環(huán)境初始化， 設定時器 0 為計數(shù) ，設定時器 1定時 。 圖 38 報警輸出電路 第 4 章 系統(tǒng)軟件設計 主程序設計 超聲波測距的軟件設計主要由主程序、超聲波發(fā)生子程序、超聲波接收程序及顯示子程序組成。 方式二 ：報警信號由單片機 口輸出，提供聲響報警信號， 電路由電阻 R三極管 BG蜂鳴器 BY 組成，當測量值低于事先設定的報警值 16 時，蜂鳴器發(fā)出“滴、滴、滴 … ..”報警聲響信號，測量值高于設定的報警值時，停止發(fā)出報警 聲 響。 圖 37： 供電單元電路 圖 報警輸出 電路 為提高測測距系統(tǒng)的實用性，本測距系統(tǒng)的報警輸出 提供開關量信號及聲響信號 兩種方式。 圖 36： 顯示單元圖 供電電路 本測距系統(tǒng)由于采用的是 LED 數(shù)碼管用為顯示方式，正常工作時，系統(tǒng)工作電流約為 3045mA， 為保證系統(tǒng)統(tǒng)計的可靠正常工作，系統(tǒng)的供電方式主要交流 AC69 伏，同時為調(diào)試系統(tǒng)方便，供電方式考慮了第二種方式，即由 USB 口供電，調(diào)試時直接由 15 電腦 USB 口供電。 顯示電路 本系統(tǒng)采用三位一體 L E D 數(shù)碼管顯示所測距離值，如圖 36。這里使用的是 I N 4148 檢波二極管，輸出的直流信號即兩二極管之間電容電壓。每級放大器的放大倍數(shù)為 70 倍。接收電路如圖 35 所示。本系統(tǒng)在編程時選用了后者，讓單片機產(chǎn)生約 的方波。s 或 13181。由于單片機系統(tǒng)的晶振為 12M晶振，因而單片機的時間分辨率是 1181。s，半周期為 。 圖 34：超聲波測距 發(fā)送 單元 該測距電路的 40kHz 方波信號由單片機 AT89S51 的 發(fā)出。 發(fā)送出的超聲波，遇到障礙物后，產(chǎn)生回波， 反射 回來的回波 由超聲波接收頭接收到 。 13 接收電路由 BG BG2 組成的兩組三級管放大電路 構 成； 超聲波的 檢波電路、比較整形電路由 C D D2及 BG3 組成。 圖 33：超聲波測距單片機系統(tǒng) 超聲波發(fā)射、接收電路 超聲波發(fā)射 如圖 34，接收電路如圖 35。用于設定超聲波測距報警值。 超聲波測距單片機系統(tǒng) 超聲波測距單片機系統(tǒng)主要由： AT89S51 單片機、晶振、復位電路、電源濾波部份構成。單片機控制著超聲波的發(fā)送，超聲波發(fā)送完畢后，立即啟動內(nèi)部計時器T0 計時，當檢測到 ，立即停止內(nèi)部計時器計時。顯示電路 12 采用簡單實用的 3位共陽 LED 數(shù)碼管， 段碼輸出端口為單片機的 P2 口 ， 位碼輸出端口分別為單片機的 、 、 口 ,數(shù)碼管 位 驅(qū)運 用 PNP 三極管 S9012 三極管 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。 硬件電路的設計主要包括單片機系統(tǒng)及顯示電路 、超聲波發(fā)射電路和超聲波接收電路 三 部分。 10pF 外部時鐘驅(qū)動電路 陶瓷濾波器： C1， C2＝ 40pF177。圖 32為 晶體接線圖和外接時鐘線路圖 。這種情況下，外部時鐘脈沖接到 XTAL1端，即內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端， XTAL2則懸空。 用戶也可以采用外部時鐘。 10pF，而如使用陶瓷諧振器選擇 40pF177。對外接電容 Cl、 C2 雖然沒有十分嚴格的要求，但電容容量的大小會輕微影響振蕩頻率的高低、振蕩器工作的穩(wěn)定性、起振的難易程序及溫度穩(wěn)定性。這個放大器與作為反饋元件的片外石英晶體或陶瓷 11 諧振器一起構成自激振蕩器，振蕩電路參見圖 5。 P3口除了作為一般的 I／ 0口線外，更重要的用途是它的第二功能，如下表 所示： P3口還接收一些用于 Flash閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。對 P3口寫入“ l”時，它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。 P3 口： P3 口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／ 0 口。 Flash編程或校驗時， P2亦接收高位地址和其它控制信號。 在訪問外部程序存儲器或 16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器（例如執(zhí)行 MOVXDPTR指令）時， P2口送出高 8位地址數(shù)據(jù)。 P2 口： P2 是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的 8 位雙向 I／ O 口， P2 的輸出緩沖級可驅(qū)動（吸收或輸出電流） 4 個 TTL邏輯門電路。 Flash編程和程序校驗期間， Pl接收低 8位地址。對端口寫“ l”，通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平，此時可作輸入口。 在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時，這組口線分時轉(zhuǎn)換地址（低 8位）和數(shù)據(jù)總線復用，在 訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。 P0口： P0口是一組 8位漏極開路型雙向 I／ 0口，也即地址／數(shù)據(jù)總線復用口。 Vcc：電源電壓 掉電方式保存 RAM 中的內(nèi)容，但振蕩器停止工作并禁止其它所有部件工作直到下一個硬件復位。同時， AT89S51可降至 0Hz的靜態(tài) 邏輯操作，并支持兩種軟件可選的節(jié)電工作模式。掉電標識和快速編程特性 中斷可從空閑模喚醒系統(tǒng) 全雙工串行 UART通道 2個 16位定時／計數(shù)器 128 8字節(jié)內(nèi)部 RAM 全靜態(tài)工作模式： 0Hz－ 33MHz 1000次擦寫周期 與 MCS51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容 它集 Flash程序存儲器既可在線編程（ ISP）也可用傳統(tǒng)方法進行編程及通用 8位微處理器于單片芯片中， ATMEL公司的功能強大，低價位 AT89S51單片機可為您提供許多高性價比的應用場合，可靈活應用于各種控制領域。顯示電路采用簡單實用的 3位共陽 LED 數(shù)碼管， 段碼輸出端口為單片機的 P2口 ， 位碼輸出端口分別為單片機的 、 、 ,數(shù)碼管 位 驅(qū)運 用 PNP 三極管 S9012 三極管驅(qū)動。單片機采用 AT89S51，系統(tǒng)晶振 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。 接收電路使用三極管組成的放大電路，該電路簡單，調(diào)試工作小較小。 單片機主控芯片使用 51 系列 AT89S51 單片機，該單片機工作性能穩(wěn)定，同時也是在單片機課程設計中經(jīng)常使用到的控制芯片。接收換能器對聲波脈沖的直接接收能力將決定最小可測距離。 7 圖 22壓電逆效應 圖 單片機 AT89S51 發(fā)出短暫的 40kHz 信號，經(jīng)放大后通過超聲波換能器輸出；反射后的超聲波經(jīng)超聲波換能器作為系統(tǒng)的輸入， 鎖相環(huán)對此信號鎖定，產(chǎn)生鎖定信號啟動單片機中斷程序，讀出時間 t，再由系統(tǒng)軟件對其進行計算、判別后，相應的計算結(jié)果被送至 LED 數(shù)碼管進行顯示。由于相斥的作用，壓電陶瓷在厚度方向上縮短，在長度方向上伸長。所謂壓電逆效應如圖 22所示，是在壓電元件上施加電壓，元件就變形，即稱應變。目前較為常用的是壓電式超聲波發(fā)生器。 機械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等?？傮w上講，超聲波發(fā)生器可以分為兩大類 : 一類是用電氣方式產(chǎn)生超聲波，一類是用機械方式產(chǎn)生超聲波。 超聲波在空氣中的傳播速度隨溫度變化，其對應值如表 21 ，根據(jù)計時器記錄的時間 t (見圖 21)，就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離 ( s ) ，即 : s = v t / 2 。超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時刻的同時單片機開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。其原理為 : 檢測從超聲波發(fā)射器發(fā)出的超聲波，經(jīng)氣體介質(zhì)的傳播到接收器的時間，即渡越時間。 聲波幅值檢測法易受反射波的影響。 超聲波測距的方法有多種，如相位檢測法、聲波幅值檢測法和渡越時間檢測法等。而且超聲波傳感器具有結(jié)構簡單、體積小、信號處理可靠等特點。因此在液位測量、機械手控制、車輛自動導航、物體識別等方面有廣泛應用。與其它方法相比，如電磁的或光學的方法，它不受光線、被測對象顏色等影響。由于超聲波指向性強，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中傳播的距離較遠，因而超聲波經(jīng)常用于距離的測量，如測距儀和物位測量儀等都可以通過超聲波來實現(xiàn)。 利用本測距系統(tǒng)測量范圍應在 40cm～ 699cm，其誤差 1cm。系統(tǒng)定時發(fā)射超聲波，在啟動發(fā)射電路的同時啟動單片機內(nèi)部