【正文】 單片機(jī)的發(fā)展及其應(yīng)用單片機(jī)又稱微控制器，是在一塊硅片上集成了各種部件化微型計(jì)算機(jī)，這些部件包括中央處理器CPU、數(shù)據(jù)存貯器RAM、程序存貯器ROM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器和多種I/O接口電路。8051在小中型應(yīng)用場(chǎng)合很常見，已成為單片機(jī)領(lǐng)域的實(shí)際標(biāo)準(zhǔn)。90年代，PHILIPS推出支持16位計(jì)算的X4系列。Intel推出的80C51也是與8051在機(jī)器代碼級(jí)兼容，這樣保證了8051用戶到21世紀(jì)技術(shù)的領(lǐng)先性。因而8051系列是單片機(jī)教學(xué)的首選機(jī)型。 超聲波測(cè)距的基本原理超聲波發(fā)生器為了研究和利用超聲波，人們已經(jīng)設(shè)計(jì)和制成了許多超聲波發(fā)生器。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動(dòng)型等；機(jī)械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等。目前較為常用的是壓電式超聲波發(fā)生器。超聲波發(fā)生器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖1所示，它有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)共振板。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(shí)，將壓迫壓電晶片作振動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，這時(shí)它就成為超聲波接收器了。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s，根據(jù)計(jì)時(shí)器記錄的時(shí)間t，就可以計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)距障礙物的距離(s)，即：s=340t/2超聲波是指振動(dòng)頻率大于20KHz以上的,其每秒的振動(dòng)次數(shù)（頻率）甚高，超出了人耳聽覺的上限（20000Hz），人們將這種聽不見的聲波叫做超聲波。 利用超聲波測(cè)距超聲波測(cè)距是單片機(jī)控制超聲波傳感器發(fā)射出超聲波束，遇到障礙后返回，然后接收它的回波，利用發(fā)、收過程中產(chǎn)生的時(shí)間差，就可以計(jì)算出前方物體離超聲波傳感器的實(shí)際距離。經(jīng)分析可知：頻率為400KHZ左右的超聲波在空氣中傳播的效率最佳，因此，為了方便處理，發(fā)射的超聲波被調(diào)制成40KHZ左右、具有一定間隔的調(diào)制脈沖波信號(hào)，如圖1所示。由于倒車時(shí)汽車的行駛速度較慢，和聲速相比可以認(rèn)為汽車是靜止的，因此在系統(tǒng)中可以忽略多普勒效應(yīng)的影響。 系統(tǒng)工作原理框圖如圖A所示，駕駛員將手柄轉(zhuǎn)到倒車檔后，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)，超聲波發(fā)送模塊向后發(fā)射40kHz的超聲波信號(hào)，經(jīng)障礙物反射，由超聲波接收模塊收集，進(jìn)行放大和比較，單片機(jī)AT89C2051將此信號(hào)送入顯示模塊，同時(shí)觸發(fā)語音電路，發(fā)出同步語音提示，當(dāng)與障礙物距離小于1m、發(fā)出不同的報(bào)警聲，提醒駕駛員停車。 AT89C2051是一個(gè)功能強(qiáng)大的單片機(jī)，但它只有20個(gè)引腳，15個(gè)雙向輸入/輸出（I/O）端口，其中P1是一個(gè)完整的8位雙向I/O口，兩個(gè)外中斷口，兩個(gè)16位可編程定時(shí)計(jì)數(shù)器,兩個(gè)全雙向串行通信口，一個(gè)模擬比較放大器。省電模式中，片內(nèi)RAM將被凍結(jié)，時(shí)鐘停止振蕩，所有功能停止工作，直至系統(tǒng)被硬件復(fù)位方可繼續(xù)運(yùn)行。由于倒車時(shí)汽車的行駛速度較慢，和聲速相比可以認(rèn)為汽車是靜止的，因此在系統(tǒng)中可以忽略多普勒效應(yīng)的影響。 如圖A所示，駕駛員將手柄轉(zhuǎn)到倒車檔后，系統(tǒng)自動(dòng)啟動(dòng)，超聲波發(fā)送模塊向后發(fā)射40kHz的超聲波信號(hào)，經(jīng)障礙物反射，由超聲波接收模塊收集，進(jìn)行放大和比較，單片機(jī)AT89C2051將此信號(hào)送入顯示模塊，同時(shí)觸發(fā)語音電路，發(fā)出同步語音提示，當(dāng)與障礙物距離小于1m、發(fā)出不同的報(bào)警聲，提醒駕駛員停車。采用12MHz 高精度的晶振，以獲得較穩(wěn)定的時(shí)鐘頻率，減小測(cè)量誤差。顯示電路采用簡(jiǎn)單實(shí)用的4 位共陽LED 數(shù)碼管，段碼用74LS245 驅(qū)動(dòng)，位碼用PNP9012 三極管驅(qū)動(dòng)。用這種推挽形式將方渡信號(hào)加到超聲波換能器兩端，可以提高超聲波的發(fā)射強(qiáng)度。上拉電阻RR11，一方面可以提高反向器74LS04輸出高電平的驅(qū)動(dòng)能力，另一方面可以增加超聲換能器的阻尼效果，縮短其自由振蕩的時(shí)間。內(nèi)部結(jié)構(gòu)上圖所示，它有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)共振板。如沒加電壓，當(dāng)共振板接受到超聲波時(shí)，將壓迫壓電振蕩器作振動(dòng)，將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電信號(hào)，這時(shí)它就成為超聲波接受轉(zhuǎn)換器。參考紅外轉(zhuǎn)化接收期刊的電路采用集成電路CX20106 J4，這是一款紅外線檢波接收的專用芯片，常用于電視機(jī)紅外遙控接收器。實(shí)驗(yàn)證明其具有很高的靈敏度和較強(qiáng)的抗干擾能力。 超聲波測(cè)距儀的算法設(shè)計(jì)下圖示意了超聲波測(cè)距的原理即超聲波發(fā)生器T在某一時(shí)刻發(fā)出一個(gè)超聲渡信號(hào)，當(dāng)這個(gè)超聲波遇到被測(cè)物體后反射回來，就被超聲波接收器R所接收到。距離的計(jì)算公式為：d=s/2=(ct)/2其中d為被測(cè)物與測(cè)距器的距離，s為聲波的來回的路程，c為聲速，t為聲波來回所用的時(shí)間。最高位為零，不點(diǎn)亮JJ0: MOV A, R0 MOV R4, A MOV A, R1 MOV R5, A MOV R3, 00D MOV R2, 100D LCALL DIV4BY2 MOV 41H, R4 MOV A,41H JNZ JJ1 MOV A,40H 。最高位不亮，次高位也不亮JJ1: MOV A, R0 MOV R4, A MOV A, R1 MOV R5, A MOV R3, 00D MOV R2, 10D LCALL DIV4BY2 MOV 42H, R4 MOV A,42H JNZ JJ2 MOV A,41H。次高位不亮，次次高位也不亮JJ2: MOV 43H, R0 POP B POP PSW POP ACC RET***************************************************** 兩字節(jié)無符號(hào)數(shù)乘法程序 ***************************************************** R7R6R5R4 = R3R2 * R1R0MUL2BY2: CLR A MOV R7, A MOV R6, A MOV R5, A MOV R4, A MOV 46H, 10HMULLOOP1: CLR C MOV A, R4 RLC A MOV R4, A MOV A, R5 RLC A MOV R5, A MOV A, R6 RLC A MOV R6, A MOV A, R7 RLC A MOV R7, A MOV A, R0 RLC A MOV R0, A MOV A, R1 RLC A MOV R1, A JNC MULLOOP2 MOV A, R4 ADD A, R2 MOV R4, A MOV A, R5 ADDC A, R3 MOV R5, A MOV A, R6 ADDC A, 00H MOV R6, A MOV A, R7 ADDC A, 00H MOV R7, AMULLOOP2: DJNZ 46H, MULLOOP1 RET***************************************************** 四字節(jié)/兩字節(jié)無符號(hào)數(shù)除法程序 *****************************************************R7R6R5R4/R3R2=R7R6R5R4(商)...R1R0(余數(shù))DIV4BY2: MOV 46H, 20H MOV R0, 00H MOV R1, 00HDIVLOOP1: MOV A, R4 RLC A MOV R4, A MOV A, R5 RLC A MOV R5, A MOV A, R6 RLC A MOV R6, A MOV A, R7 RLC A MOV R7, A MOV A, R0 RLC A MOV R0, A MOV A, R1 RLC A MOV R1, A CLR C MOV A, R0 SUBB A, R2 MOV B, A MOV A, R1 SUBB A, R3 JC DIVLOOP2 MOV R0, B MOV R1, ADIVLOOP2: CPL C DJNZ 46H, DIVLOOP1 MOV A, R4 RLC A MOV R4, A MOV A, R5 RLC A MOV R5, A MOV A, R6 RLC A MOV R6, A MOV A, R7 RLC A MOV R7, A RETdelay_250: push psw push 07h mov r7,0ffhdelay_250_1: nop nop nop nop djnz r7,delay_250_1 pop 07h pop psw ret ENDSC1060是本公司最新開發(fā)應(yīng)用于倒車?yán)走_(dá)等的新型語音芯片，外圍元件少,電路簡(jiǎn)單,控制方便,成本低.引腳功能腳號(hào)名稱功能1CNT脈沖觸發(fā)信號(hào)2RST脈沖計(jì)數(shù)復(fù)位3BUSY工作狀態(tài)反饋4IONC5VSS電源負(fù)6PWM2/DACDAC信號(hào)輸出7VDD電源正8PWM1NC注:NC腳懸空不接.電路原理圖外接功放應(yīng)用電路報(bào)警設(shè)備是用單片機(jī)控制脈沖，在一定的距離讓發(fā)光二極管發(fā)光，來作為報(bào)警信號(hào)，提示具體位置。 cjne A,00h,nn1 mm1: MOV A,42h。 cjne A,01h,qq2 lcall BJ1 qq2:cjne a,02h,nn1 lcall bj1 nn1: setb et0 mo