【正文】 下時，執(zhí)行這段延時子程序使鍵的前沿抖動消失后再檢測該鍵狀態(tài)，如果該鍵仍保持閉合狀態(tài)電平，則確認為該鍵已穩(wěn)定按下，否則無鍵按下，從而消除了抖動的影響。按鍵的抖動會造成按一次鍵產(chǎn)生的開關(guān)狀態(tài)被CPU誤讀幾次。2) 鍵盤的抖動干擾和消除方法由于機械觸點的彈性振動，按鍵在按下時不會馬上穩(wěn)定地接通而在彈起時也不能一下子完全地斷開，因而在按鍵閉合和斷開的瞬間均會出現(xiàn)一連串的抖動，這稱為按鍵的抖動干擾，其產(chǎn)生的波形如圖3所示，當按鍵按下時會產(chǎn)生前沿抖動，當按鍵彈起時會產(chǎn)生后沿抖動。編碼鍵盤主要有BCD碼鍵盤、ASCII碼鍵盤等類型。 鍵盤接口電路可分為編碼鍵盤和非編碼鍵盤兩種類型。1) 鍵盤電路在計算機控制系統(tǒng)中，除了與生產(chǎn)過程進行信息傳遞的過程輸入輸出設(shè)備以外，還有與操作人員進行信息交換的常規(guī)輸入設(shè)備和輸出設(shè)備。XTAL2：接外部晶振和微調(diào)電容的另一端，在單片機內(nèi)部，它是構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反向放大器的輸出端。單一+5V電源供電2）80C51的引腳封裝3） 時鐘電路 XTAL1：接外部晶振和微調(diào)電容的一端，在單片機內(nèi)部，它是構(gòu)成片內(nèi)振蕩器的反向放大器的輸入端。雙列直插40PinDIP封裝外部程序存儲器尋址空間為64kB一個全雙工串行通信口5個中斷源，2個優(yōu)先級 （52有6個）21個專用寄存器32條I/O口線4kbytes 程序存儲器(ROM) (52為8K)1）片內(nèi)資源系統(tǒng)采用12MHZ高精度的晶振，以獲得較穩(wěn)定的時鐘頻率，并減小測量誤差。n 根據(jù)設(shè)計要求并綜合各方面因素，本例決定采用AT89C52單片機作為主控器，用動態(tài)掃描法實現(xiàn)LED數(shù)字顯示，超聲波驅(qū)動信號用單片機的定時器完成。它們所產(chǎn)生的超聲波的頻率、功率和聲波各不相同，因而用途也各不相同。n 超聲波發(fā)生器可以分為兩大類：一類是使用電氣方式產(chǎn)生超聲波；另一類是用機械方式產(chǎn)生超聲波。 設(shè)計方案論證n 由于超聲波指向性強，能量消耗慢，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。216。216。216。216。第三部分為系統(tǒng)軟件設(shè)計，主要有主程序流圖,顯示部分程序流圖介紹。最后，為了保證超聲波測距傳感器的可靠性和穩(wěn)定性，采取了相應(yīng)的抗干擾措施。對本課題的研究與設(shè)計，還能進一步提高自己的電路設(shè)計水平，深入對單片機的理解和應(yīng)用。目 錄摘 要 1引言 3第一章 超聲波測距系統(tǒng)的概述 4 設(shè)計要求 4 設(shè)計方案論證 4第二章 系統(tǒng)硬件電路的設(shè)計 5 單片機系統(tǒng)電路 51）片內(nèi)資源 62）80C51的引腳封裝 63） 時鐘電路 6 71) 鍵盤電路 72) 鍵盤的抖動干擾和消除方法 73) LED 顯示器工作原理 8 超聲波發(fā)射電路 9 超聲波檢測接收電路 11 溫度測量電路 121) DS18B20引腳定義： 122) DS18B20的主要特性 133) DS18b20的指令操作 13第三章 系統(tǒng)程序的設(shè)計 14 超聲波測距器的算法設(shè)計 15 主程序算法設(shè)計 15第四章 做板、焊接及電路調(diào)試 16 做電路板流程 161）PCB圖的制作 162）電路板的制作流程 17 17第五章 過程總結(jié) 18第六章 附件及參考文獻 19 作品的程序代碼 19 23 謝詞 24引 言超聲波測距系統(tǒng)主要應(yīng)用于汽車的倒車雷達、機器人自動避障行走、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場例如：液位、井深、管道長度等場合。本文介紹一種以STC AT89C52單片機為核心的低成本、高精度、微型化數(shù)字顯示超聲波測距儀的硬件電路設(shè)計方法。超聲波測距主要應(yīng)用于倒車雷達、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場，例如:液位、井深、管道長度等場合。本文正是基于這一應(yīng)用背景。近二、三十年，特別是近十年來，由于電子技術(shù)及壓電陶瓷材料的發(fā)展，使超聲檢測技術(shù)得到了迅速的發(fā)展。它的基本原理是基于超聲波在介質(zhì)中傳播時遇到不同的介面，將產(chǎn)生反射，折射，繞射，衰減等現(xiàn)象，從而使傳播的聲時，振幅，波形，頻率等發(fā)生相應(yīng)變化，測定這些規(guī)律的變化，便可得到材料的某些性質(zhì)與內(nèi)部構(gòu)造情況。超聲波具有聚束、定向及反射、透射等特性。超聲技術(shù)是一門以物理、電子、機械、及材料學為基礎(chǔ)的通用技術(shù)之一。比如溫度傳感器、光電傳感器、濕度傳感器、超聲波傳感器、紅外傳感器、壓力傳感器等等，其中，超聲波傳感器在測量方面有著廣泛、普遍的應(yīng)用。題目：基于51單片機的超聲波測距儀的設(shè)計摘 要傳感器技術(shù)是現(xiàn)代信息技術(shù)的主要內(nèi)容之一。信息技術(shù)包括計算機技術(shù)、通信技術(shù)和傳感器技術(shù)，計算機技術(shù)相當于人的大腦，通信相當于人的神經(jīng)，而傳感器就相當于人的感官。利用單片機控制超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且測量精度較高。超聲技術(shù)是通過超聲波產(chǎn)生、傳播及接收的物理過程而完成的。 聲檢測技術(shù)是利用超聲波在媒質(zhì)中的傳播特性（聲速、衰減、反射、聲阻抗等）來實現(xiàn)對非聲學量（如密度、濃度、強度、彈性、硬度、粘度、溫度、流速、流量、液位、厚度、缺陷等）的測定。與傳統(tǒng)超聲技術(shù)完全不同，在不破壞媒質(zhì)特性的情況下實現(xiàn)非接觸性測量，環(huán)境適應(yīng)能力強，可實現(xiàn)在線測量。在無損探傷，測溫，測距，流量測量，液體成分測量，巖體檢測等方面，新的超聲檢測儀表不斷出現(xiàn)，應(yīng)用領(lǐng)域也不斷擴大。超聲波由于其指向性強、能量消耗緩慢、傳播距離較遠等優(yōu)點，而經(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)。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制，并且在測量精度方面能達到工業(yè)實用的要求，因此在測控系統(tǒng)的研制上也得到了廣泛的應(yīng)用。超聲波測距是一種傳統(tǒng)而實用的非接觸測量方法和激光，渦流和無線電測距方法相比，具有不受外界光及電磁場等因素的影響的優(yōu)點，在比較惡劣的環(huán)境中也具有一定的適應(yīng)能力，且結(jié)構(gòu)簡單，成本低，因此在工業(yè)控制，建筑測量，機器人定位等方面得到了廣泛的應(yīng)用但由于超聲波傳播聲時難于精確捕捉，溫度對聲速的影響等原因，使得超聲波測距的精度受到了很大的影響，限制了超聲測距系統(tǒng)在測量精度要求更高的場合下的應(yīng)用。因此研究超聲波測距系統(tǒng)的原理有著很大的現(xiàn)實意義。本文對超聲波傳感器測距的可能性進行了理論分析，利用模擬電子、數(shù)字電子、微機接口、超聲波換能器、以及超聲波在介質(zhì)的傳播特性等知識，設(shè)計出了基于STC AT89C52單片機的超聲波測距儀的硬件電路，編寫了相應(yīng)的軟件程序。本論文主要從四部分來介紹設(shè)計內(nèi)容:第一部分為整個系統(tǒng)的概述,簡單介紹了超聲波的發(fā)展情況以及基本知識.第二部分為系統(tǒng)硬件設(shè)計，主要介紹硬件用到的主芯片STC AT89C52的功能、外部接有超聲波發(fā)射電路，超聲波接收電路，以及鍵盤和顯示部分，實現(xiàn)超聲波測距功能等,這一章對硬件電路的整體性描述,起到對電路的一個整體性認識。第四部簡單地對系統(tǒng)調(diào)試進行了描述,同時對這次設(shè)計進行了總結(jié).第一章 超聲波測距系統(tǒng)的概述 設(shè)計要求 利用超聲波換能器和單片機設(shè)計一種非接觸式測距儀，該裝置的測量距離為4CM4M，并且具有溫度補償、測量準確、性能可靠性等優(yōu)點。 掌握超聲波傳感器的工作原理并設(shè)計超聲波發(fā)