【正文】 9 的數(shù)字，且顯示穩(wěn)定無閃爍即可。根據(jù)各管的極管接線形式，可分為共陰極型和共陽極型。而在共陽極接法中，剛好與共陰極接法相反。 LED 顯示有靜態(tài)顯示和動(dòng)態(tài)顯示兩種方式，本設(shè)計(jì)中采用動(dòng)態(tài)顯示方式，電路結(jié)構(gòu)圖如圖 所示。但是，在制作超聲波測(cè)距系統(tǒng)的過程中，由單片機(jī)直接驅(qū)動(dòng) LED顯示，電流較小， LED 雖然有顯示但是比較暗，因此顯示電路采用簡(jiǎn)單的4 位共陽 LED 數(shù)碼管 ,位碼用 9012 驅(qū)動(dòng)。所謂動(dòng)態(tài)掃描顯示即輪流向各位數(shù)碼 管送出字型碼和相應(yīng)的位選，利用發(fā)光管的余輝和人眼視覺暫留作用，使人的感覺好像各位數(shù)碼管同時(shí)都在顯示。利用 、 、 、 口控制位選，從而達(dá)到動(dòng)態(tài)顯示的目的。 聲音報(bào)警電路的設(shè)計(jì) 由于蜂鳴器的工作電流一般比較大，以致于單片機(jī)的 I/O 口是無法直接驅(qū)動(dòng)的，所以要利用放大電路來驅(qū)動(dòng)，一般使用三極管來進(jìn)行放大電流。 圖 聲音報(bào)警電路 鍵盤模塊設(shè)計(jì) 本按鍵模塊使用的是多位獨(dú)立按鍵，按鍵一端接 IO 口，一端接地，由于單片機(jī)的 IO 口都有內(nèi)部上拉，因此當(dāng)按鍵沒有按下的時(shí)候， IO 檢測(cè)到的時(shí)候高電平，當(dāng)按鍵按下的時(shí)候，相當(dāng)于 IO 短接地，因此這時(shí)候單片機(jī)檢測(cè)到的電平為低電平，通過檢測(cè)不同時(shí)刻的 IO 口狀態(tài)就可以判斷按下的是哪 個(gè)按鍵。電源接口電路如圖 所示。 開關(guān)控制采用自鎖開關(guān)， 圖中 P2 為電源盒接口或 USB 輸入的接口， SW1 為電源開關(guān)，用來接通電源或斷開電源。主程序完成單片機(jī)的初始化，超聲波的發(fā)射和接收、計(jì)算超聲波發(fā)射點(diǎn)與障礙物之間的距離、數(shù)碼管顯示和蜂鳴器報(bào)警等。 系統(tǒng)的主程序設(shè)計(jì) 超聲波測(cè)距系統(tǒng)的控制核心是單片機(jī)，軟件主要完成測(cè)量過程控制、精確計(jì)時(shí)、數(shù)據(jù)計(jì)算及結(jié)果處理等功能。有信號(hào)返回，通過 IO 口 ECHO 輸出一個(gè)高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間，同時(shí)系統(tǒng)進(jìn)入 中斷服務(wù)程序。最后主程序通過對(duì) 端口返回的高電平的接收，完成后續(xù)的工作，假如標(biāo)志位清零則說明接收到了回波信號(hào)，那么主程序就返回到初始端重新將回波接收標(biāo)志位置位并且在單片機(jī)的TRIG 端口上發(fā)送 10us 的高電平信號(hào)到超聲波發(fā)射電路，就這樣，連續(xù)不斷地運(yùn)行，循環(huán)不斷地工作用來實(shí)現(xiàn)測(cè)距。 其中， N 為計(jì)數(shù)器的值，聲速的值取為 340m/s 綜合以上的分析可得到系統(tǒng)主程序流程圖，系統(tǒng)主程序的流程圖如圖 所示。根據(jù)前面的對(duì)超聲接收電路的分析，在超聲波集成模塊接收到超聲波回波信號(hào)后，超聲波測(cè)距模塊就會(huì)產(chǎn)生一個(gè)高電平送至單片機(jī)的 引腳，使系統(tǒng)中斷，則系統(tǒng)轉(zhuǎn)入中斷處理程序。中斷處理程序的程序流程圖如圖 所示。其中 P1 口是段碼，低電平有效。 口控制最高位，一直到 口控制最低位。通過分時(shí)輪流控制各個(gè)數(shù)碼管的的位選端，即可實(shí)現(xiàn)數(shù)字的動(dòng)態(tài)顯示。 這樣測(cè)試結(jié)果可通過數(shù)碼管的動(dòng)態(tài)顯示方法顯示出來。 顯示子程序的流程圖如圖 所示。 距離計(jì)算程序的流程圖如圖 所示。這樣只要計(jì)算出從發(fā)射超聲波到接收到超聲波信號(hào)所用的時(shí) 間，就可以利用上述公式計(jì)算出超聲波發(fā)生器與被測(cè)物體之間的距離。當(dāng)收到超聲波反射波（回波）時(shí)，接收芯片在 INT1 端 輸出 一個(gè)中斷請(qǐng)求信號(hào)，單片機(jī)響應(yīng)外部中斷請(qǐng)求，執(zhí)行外部中斷服務(wù)子程序，讀取時(shí)間差 T0。但就目前技術(shù)水平來說，人們可以具體利用的測(cè)距技術(shù)還十分有限，因此，這是一個(gè)正在蓬勃發(fā)展而又有無限前景的技 術(shù)及產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。 本設(shè)計(jì)主要是基于 STC89C52 芯片為核心的超聲波測(cè)距儀，并有HCSR04 超聲波測(cè)距模塊、數(shù)碼管顯示等器件組成，包括單片機(jī)系統(tǒng)、超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路、單片機(jī)復(fù)位電路、 LED 顯示電路 和 按鍵電路 ， 主要實(shí)現(xiàn)車輛超聲波測(cè)距并報(bào)警功能。以數(shù)字的形式顯示測(cè)量距離。在某些特殊場(chǎng)合的應(yīng)用中，還要考慮超聲波的人射角、反射角以及超聲波傳播介質(zhì)的密度、表面光滑度等因素。 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 30 展望 本設(shè)計(jì)還可以在幾個(gè)方面進(jìn)行修改完善，進(jìn)而使得本設(shè)計(jì)的測(cè)距儀功能更加完善，諸如： 1． 因?yàn)槌暡ㄌ筋^的限制，本設(shè)計(jì) 裝置在溫度不同的環(huán)境下測(cè)量誤差也不一樣，所以要根據(jù)實(shí)際情況對(duì)探頭進(jìn)行合 適的更換。 3． 本設(shè)計(jì)中并沒有溫度補(bǔ)償模塊，主要是本設(shè)計(jì)做為倒車?yán)走_(dá)使用對(duì)精確的距離要求不高主要是起到警報(bào)的作用，所以沒有采用溫度補(bǔ)償模塊進(jìn)行設(shè)計(jì)。 4． 整個(gè)設(shè)計(jì)利用的是超聲波模塊設(shè)計(jì)，電路簡(jiǎn)單，編程容易，完全能實(shí)現(xiàn)功能要求。 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 31 致 謝 首先，我要感謝張瑞老師在畢業(yè)設(shè)計(jì)中對(duì)我給予的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求，在我畢業(yè)論文寫作期間，老師給我提供了各方面知識(shí)上的指導(dǎo)和日常生活上的關(guān)懷，沒有您這樣的幫助和關(guān)懷，我不會(huì)這么順利的完成畢業(yè)設(shè)計(jì)，借此機(jī)會(huì)，向您表示由衷的感激。在畢業(yè)設(shè)計(jì)的短短 3個(gè)月里，你們給我提出很多寶貴的意見，給了我不少幫助還有工作上的支持，在此也真誠(chéng)的謝謝你們。 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 32 參考文獻(xiàn) [1] Vizimuller. RFdesign Guidesystems,cCrcuits,and Equations [M].Boston：Artech House， 1995. [2]Keil Final World On the 8051[M]. Germany： Gmbh and Keil software， 1997. [3] 梁小流，梁建和 .基于 89S52 汽車防撞雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì) [J].機(jī)電工程技術(shù)，20xx， 10(4)： 49～ 51. [4] 唐桃波 , 陳玉林 . 基于 AT89C51 的智能無線安防報(bào)警器 [J]. 電子設(shè)計(jì)應(yīng)用 , 20xx, 5(6): 49～ 51. [5] 李全利 . 單片機(jī)原理及接口技術(shù) [M]. 北京 : 北京航空航天大學(xué)出版社 , 20xx. [6] 薛均義 , 張彥斌 . MCS51 系列單片微型計(jì)算機(jī)及其應(yīng)用 [M]. 西安 : 西安交通大學(xué)出版社 , 20xx. [7] 徐愛鈞 , 彭秀華 . 單片機(jī)高級(jí)語言 C51 應(yīng)用程序設(shè)計(jì) [M]. 北京 : 北京航空航天大學(xué)出版社 , 20xx. [8] 康華光 . 電子技術(shù)基礎(chǔ)（模擬部分） [M]. 北京 : 高等教育出版社 , 20xx. [9]高海生，楊文煥 .單片機(jī)應(yīng)用技術(shù)大全 [M].成都：西南交通大學(xué)出版社，1996. [10]張友德，趙志英，涂時(shí)亮 .單片機(jī)微型機(jī)原理、應(yīng)用與實(shí)驗(yàn) [M].上海：復(fù)旦大學(xué)出版社， 1997. 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 33 附件 1： 電 氣原理 圖 R1 1KR2 1KR3 1KR8 1KR9 1KR10 1KR11 1KR12 1KABCDEFGDPQ19012Q39012Q49012Q29012VCC1H3H2H4HR4 2KR5 2KR7 2KR6 2KP34P35 P36P37546231SW1sw 灰色12P2GNDR15 2K12D1發(fā)光二極管VCC12345678RST9(RXD)10(TXD)11(INT0)12(INT1)13(T0)14(T1)15(WR)16(RD)17XTAL218XTAL119GND202122232425262728PSEN29ALE/PROG30EA/VPP313233343536373839VCC40U1STC89C52Y112MC2 20C3 20VCCGNDR1410KC110uFVCCS1P10P11P12P13P14P15P16P17P20P21P22P34P35P36P37S4S3S2GNDP20 P21 P22P23B1蜂鳴器Q59012VCCGND+R132K1234P1 VCCGNDTrigEchoTrigEcho數(shù)碼管驅(qū)動(dòng)電路電源接口電路超聲波接口按鍵電路E1D2DP3C4G54H62H9F10A111H12B73H8DS1SMG04_1 PCB 圖 山東科技大學(xué) 畢業(yè)設(shè)計(jì)（ 論文 ） 34 程序代碼： include //調(diào)用單片機(jī)頭文件 define uchar unsigned char //無符號(hào)字符型 宏定義 變量范圍 0~255 define uint unsigned int //無符號(hào)整型 宏定義 變量范圍 0~65535 include include //數(shù)碼管段選定義 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 uchar code smg_du[]={0x28,0xee,0x32,0xa2,0xe4,0xa1,0x21,0xea,0x20,0xa0, 0x60,0x25,0x39,0x26,0x31,0x71,0xff}。 //數(shù)碼管位選定義 sbit smg_we1 = P3^4。 sbit smg_we3 = P3^6。 sbit c_send = P3^2。 //超聲波接收 sbit beep = P2^3。 //顯示數(shù)碼管的個(gè)位數(shù) bit flag_300ms 。 //距離 uint set_d。 //超聲波超出量程 uint flag_time0。 //菜單設(shè)計(jì)的變量 /***********************1ms延時(shí)函數(shù) *****************************/ void delay_1ms(uint q) { uint i,j。iq。j120。 } /***********************處理距離函數(shù) ****************************/ void smg_display() { dis_smg[0] = smg_du[distance % 10]。 dis_smg[2] = smg_du[distance / 100 % 10] amp。 。 byte_write(0x20xx, set_d % 256)。 byte_write(0x2058, a_a)。 set_d = 8。 a_a = byte_read(0x2058)。 //先讀 if(a_a != 1) //新的單片機(jī)初始單片機(jī)內(nèi)問 eeprom { set_d = 50。 write_eeprom()。 //按鍵值 void key() //獨(dú)立按鍵程序 { static uchar key_new。 //按鍵值還原 P2 |= 0x07。 0x07) != 0x07) //按鍵按下 { delay_1ms(1)。 0x07) != 0x07) amp。 (key_new == 1)) { //確認(rèn)是按鍵按下 key_new = 0。 0x07) { case 0x06: key_can = 3。 //得到 k2 鍵值 case 0x05: key_can = 2。 //得到 k3 鍵值 case 0x03: key_can = 1。 //得到 k4 鍵值 } } } else key_new = 1。 //加 1 if(set_d 400) set_d = 400。 //減 1 if(set_d = 1) set_d = 1。 //取小數(shù)顯示 dis_smg[1] = smg_du[set_d / 10 % 10] 。 0xdf 。 //a write_eeprom()。 if(distance = set_d) {