超聲波測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)總體 《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》課程設(shè)計(jì)報(bào)告

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1、 吉林建筑大學(xué) 電氣與電子信息工程學(xué)院 《傳感器與檢測(cè)技術(shù)》課程設(shè)計(jì)報(bào)告 設(shè)計(jì)題目： 超聲波測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì) 專業(yè)班級(jí)： 電子信息科學(xué)與技術(shù) 學(xué)生姓名： 朱玉 學(xué) 號(hào)： 10311103 指導(dǎo)教師： 王超 高曉紅 設(shè)計(jì)時(shí)間： 2014.6.16－2014.6.27 教師評(píng)語(yǔ)： 成績(jī) 評(píng)閱教師 日期

2、 目錄 第1章 緒論1 1.1 課題設(shè)計(jì)的背景和意義1 1.2 主要設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求1 第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案2 2.1 設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖2 2.2 設(shè)計(jì)器件選擇2 第3章 硬件電路設(shè)計(jì)4 3.1 單片機(jī)最小系統(tǒng) 4 3.2 超聲波發(fā)射電路6 3.3 超聲波檢測(cè)接收電路7 3.4 顯示單元電路 8 3.5 語(yǔ)音播報(bào)電路8 第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)10 4.1 超聲波

3、測(cè)距儀的算法設(shè)計(jì)10 4.2 主程序流程圖 10 4.3 超聲波發(fā)生子程序與超聲波接受中斷程序11 總 結(jié) 14 參考文獻(xiàn)15 附錄1 總電路圖16 附錄2 程序清單17 第1章 緒論 1.1課題設(shè)計(jì)的背景和意義 1.1.1設(shè)計(jì)的背景 隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，超聲波將在測(cè)距儀中的應(yīng)用越來(lái)越廣。但就目前的水平來(lái)說(shuō)，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(wú)限前景的技術(shù)及產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。 展望未來(lái)，超聲波測(cè)距作為一種新型的非常重要有用的工具在各方面都將有很大的發(fā)展空間，它將朝著更加高定位高精度的方

4、向發(fā)展?jié)M足日益發(fā)展的社會(huì)需求，如聲納的發(fā)展趨勢(shì)，研制具有更高定位精度的被動(dòng)測(cè)距聲納，以滿足水中武器實(shí)施全隱蔽攻擊的需求。毋庸置疑，無(wú)線的超聲波測(cè)距儀將與自動(dòng)化智能化接軌，與其他的測(cè)距儀集成和融合形成多測(cè)距儀。隨著測(cè)距儀的技術(shù)進(jìn)步，測(cè)距儀將從具有單純判斷功能發(fā)展到具有學(xué)習(xí)功能，最終發(fā)展到具有創(chuàng)造力。在新的世紀(jì)里，面貌一新的測(cè)距儀將發(fā)揮更大的作用。 1.1.2設(shè)計(jì)的意義 隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，城市給排水系統(tǒng)也有較大發(fā)展。但是，由于許多不可預(yù)見(jiàn)因素城市給排水系統(tǒng)往往落后于城市建設(shè)。因此，箱涵的排污疏通對(duì)城市給排水系統(tǒng)的污水處理顯得非常重要。而設(shè)計(jì)研制箱涵排水疏通移動(dòng)機(jī)器人的自動(dòng)控制系統(tǒng)，保證機(jī)器人

5、在箱涵中自由排污疏通，是箱涵排污疏通機(jī)器人的設(shè)計(jì)研制的核心部分。控制系統(tǒng)核心部分就是超聲波測(cè)距儀的研制。因此，設(shè)計(jì)好的超聲波測(cè)距儀就顯得非常重要了。這就是我設(shè)計(jì)超聲波測(cè)距儀的意義。 1.2主要設(shè)計(jì)內(nèi)容和要求 1.2.1主要設(shè)計(jì)內(nèi)容 本設(shè)計(jì)主要是基于AT89S51芯片為核心的超聲波測(cè)距儀，74LS04組成的超聲波發(fā)射電路、并有超聲波處理模塊CX20106A、液晶顯示等器件組成，包括單片機(jī)最小系統(tǒng)、超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路、LED顯示電路和語(yǔ)音播報(bào)電路。 1.2.2主要設(shè)計(jì)要求 設(shè)計(jì)一個(gè)超聲波測(cè)距儀主要要求： （1）具有超聲波測(cè)距功能。 （2）實(shí)時(shí)顯示測(cè)量的距離，顯示格式為：X

6、XXX。 （3）具有實(shí)時(shí)語(yǔ)音播報(bào)功能，實(shí)時(shí)播報(bào)測(cè)量距離數(shù)值,實(shí)時(shí)播報(bào)時(shí)間間隔≤10s，實(shí)時(shí)播報(bào)聲音清晰明亮、無(wú)明顯失真，在1m距離處人耳能準(zhǔn)確分辨。語(yǔ)音播報(bào)要與顯示同步。 第2章 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)方案 2.1設(shè)計(jì)系統(tǒng)框圖 根據(jù)設(shè)計(jì)任務(wù)、控制對(duì)象和現(xiàn)有條件系統(tǒng)電路采用由單片機(jī)最小系統(tǒng)、超聲波發(fā)射電路、超聲波接收電路、顯示電路以及語(yǔ)音播報(bào)電路構(gòu)成。本超聲波測(cè)距儀的具體工作過(guò)程如下：?jiǎn)纹瑱C(jī)控制的振蕩源產(chǎn)生40kHz的頻率信號(hào)來(lái)驅(qū)動(dòng)超聲傳感器。每次發(fā)射包含6個(gè)脈沖左右,當(dāng)?shù)谝粋€(gè)超聲波脈沖發(fā)射后,計(jì)數(shù)器開(kāi)始計(jì)數(shù),在檢測(cè)到第一個(gè)回波脈沖的瞬間,計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，得到從發(fā)射到接收的時(shí)間t后,單片機(jī)

7、利用測(cè)距公式可計(jì)算出被測(cè)距離，同時(shí)單片機(jī)進(jìn)行顯示和語(yǔ)音播報(bào)。系統(tǒng)總體框圖如圖1所示。 超聲波 接收電路 超聲波 發(fā)射電路 震蕩 電路 單片機(jī) AT89S51 復(fù)位 電路 電源 電路 語(yǔ)音播報(bào) 電路 4位LED 顯示電路 圖1系統(tǒng)框圖 2.2設(shè)計(jì)器件選擇 設(shè)計(jì)主要包括單片機(jī)最小系統(tǒng)及顯示電路、語(yǔ)音播報(bào)電路、超聲波發(fā)射電路和超聲波檢測(cè)接受電路五部分。主要用到的器件有：超聲波傳感器﹑LED液晶模塊﹑單片機(jī)AT89S51和 WT588D系列的集單片機(jī)和語(yǔ)音電路于一體的可編輯語(yǔ)音芯片。 （1）超聲波傳感器：以超聲波作為檢測(cè)手段必須產(chǎn)生超聲波和接收

8、超聲波，完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，習(xí)慣上稱為超聲換能器，或者超聲探頭。超聲波探頭主要由壓電晶片組成，既可以發(fā)射超聲波，也可以接收超聲波。超聲波發(fā)射器由反相器74LS04和超聲波發(fā)射換能器T構(gòu)成，接收主要由CX20106A完成。 （2）顯示液晶模塊：顯示單元部分采用LED液晶模塊，根據(jù)設(shè)計(jì)的要求，用于顯示測(cè)量距離﹑補(bǔ)償溫度以及危險(xiǎn)﹑保持安全等警告信號(hào)。 （3）語(yǔ)音播報(bào)芯片WT588D：WT588D是一款功能強(qiáng)大的可重復(fù)擦除燒寫的語(yǔ)音單片機(jī)芯片，可對(duì)液晶顯示的內(nèi)容進(jìn)行語(yǔ)音播報(bào)。 （4）單片機(jī)AT89S51：有4k字節(jié)Flash 閃速存儲(chǔ)器，128字節(jié)內(nèi)部RAM，32個(gè)I/O口線

9、，兩個(gè)16位定時(shí)/計(jì)數(shù)器，一個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)，一個(gè)全雙工串行通信口和片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。同時(shí)，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。空閑方式停止CPU的工作，但允許RAM，定時(shí)/計(jì)數(shù)器，串行通信口及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作。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(gè)硬件復(fù)位。 第3章 硬件電路設(shè)計(jì) 3.1單片機(jī)最小系統(tǒng) 單片機(jī)最小系統(tǒng)主要采用的單片機(jī)是AT89S51。AT89S51是具有低電壓，高性能CMOS

10、8位單片機(jī)，片內(nèi)含有4Kbytes的可反復(fù)擦寫的只讀程序存儲(chǔ)器（EPROM）和128bytes的隨機(jī)存取數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器(RAM)，片內(nèi)置通用8位中央處理器（CPU）和Flash存儲(chǔ)單元，其引腳圖如圖2所示。 3.1.1 AT89S51主要性能參數(shù) 與MCS—51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容； 4K字節(jié)可以重復(fù)擦寫Flash閃速存儲(chǔ)器； 1000次擦寫周期； 全靜態(tài)操作：0Hz—24Hz； 三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器； 128*8字節(jié)內(nèi)部RAM； 32個(gè)可編程I/O口線； 5個(gè)中斷源； 可編程串行UART通道； 低功耗空閑和掉電模式。 3.1.2 AT89S51功能特性概

11、述 4k字節(jié)Flash閃速存儲(chǔ)器； 128字節(jié)內(nèi)部RAM； 32個(gè)I/O口線； 兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)時(shí)器； 一個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)； 一個(gè)全雙工串行口通信； 片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。 圖2 AT89S51單片機(jī) 3.1.3單片機(jī)最小系統(tǒng)組成 單片機(jī)最小系統(tǒng)主要由AT89S51單片機(jī)、外部振蕩電路、復(fù)位電路和+5V電源組成，如圖3所示。在外部振蕩電路中，單片機(jī)的XTAL1和XTAL2管腳分別接至由12MHZ晶振和兩個(gè)30PF電容構(gòu)成的振蕩電路兩側(cè)，為電路提供正常的時(shí)鐘脈沖。在復(fù)位電路中，單片機(jī)RESET管腳一方面經(jīng)10uF的電容接至電源正極實(shí)現(xiàn)上電自動(dòng)復(fù)位，另

12、一方面經(jīng)開(kāi)關(guān)s接電源，其主要功能除了使系統(tǒng)初始化之外，還有當(dāng)程序出錯(cuò)或者操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，也需要按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)。因此，復(fù)位電路是單片機(jī)系統(tǒng)中不可缺少的一部分。 圖3單片機(jī)最小系統(tǒng) 3.2超聲波發(fā)射電路 超聲波換能器的兩極外加脈沖信號(hào)，其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻時(shí)，壓電晶片會(huì)發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)產(chǎn)生超聲波，這時(shí)它就是一個(gè)超聲波發(fā)生器；反之，如果兩電極問(wèn)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換能器。反相器74LS04參數(shù)如表1所示。 表1反相器74LS04參數(shù) 最大額定值 電源電壓 -0

13、.5 到+7.0V DC輸入電壓 -1.5 到Vcc+1.5V 直流輸出電壓 -0.5 到Vcc+0.5V 鉗位二極管電流 20mA 直流輸出電流，每個(gè)引腳（輸出） 25mA 功耗 600mW 發(fā)射電路主要由反相器74LS04和超聲波發(fā)射換能器T構(gòu)成，如圖4所示，單片機(jī)P2.7端口輸出的40kHz的方波信號(hào)一路經(jīng)一級(jí)反向器后送到超聲波換能器的一個(gè)電極，另一路經(jīng)兩級(jí)反向器后送到超聲波換能器的另一個(gè)電極，用這種推換形式將方波信號(hào)加到超聲波換能器的兩端，可以提高超聲波的發(fā)射強(qiáng)度。 圖4超聲波發(fā)射電路 3.3 超聲波檢測(cè)接收電路 超聲波接收電路CX20106

14、A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。超聲波接收電路如圖5所示。CX20106A引腳功能如下： 1腳IN：超聲波信號(hào)輸入端，該腳的輸入阻抗約為40kΩ。 2腳AGC：該腳與GND之間連接RC串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，它們是負(fù)反饋串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的一個(gè)組成部分，改變它們的數(shù)值能改變前置放大器的增益和頻率特性。增大電阻R或減小C，將使負(fù)反饋量增大，放大倍數(shù)下降，反之則放大倍數(shù)增大。但C的改變會(huì)影響到頻率特性。 3腳C0：該腳與GND之間連接檢波電容，電容量大為平均值檢波，瞬間相應(yīng)靈敏度低；若容量小，則為峰值檢波，瞬間相應(yīng)靈敏度高，但檢波輸出的脈沖寬度變動(dòng)大，易造成誤動(dòng)作，推薦參數(shù)為3.3μF

15、。 4腳GND：接地端。 5腳RC0：該腳與電源端VCC接入一個(gè)電阻，用以設(shè)置帶通濾波器的中心率， 阻值越大，中心頻率越低。 6腳C：該腳與GND之間接入一個(gè)積分電容，標(biāo)準(zhǔn)值為330pF，如果該電容值 太大會(huì)使探測(cè)距離變短。 7腳OUT：遙控命令輸出端，它是集電極開(kāi)路的輸出方式，因此該引腳必須 接上一個(gè)上拉電阻到電源端，沒(méi)有接收信號(hào)時(shí)該端輸出為高電平，有信號(hào)時(shí)則會(huì)下降。 8腳RC1：電源正極，4.5V～5V。 圖5 超聲波檢測(cè)接收電路 3.4 顯示單元電路 在單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)中，發(fā)光二極管LED顯示器常用兩種驅(qū)動(dòng)方式：靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)和動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)。所謂靜態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)

16、，就是給要點(diǎn)亮的LED通以恒定的電流即每一位LED顯示器各引腳都要占用單獨(dú)的具有鎖存功能的I/O接口。單片機(jī)只需要把要顯示的字形段碼發(fā)送到接口電路并保持不變即可，如果要顯示新的數(shù)據(jù)，再發(fā)送新的字形段碼。因此，使用這種方法單片機(jī)中CPU開(kāi)銷小，但這種驅(qū)動(dòng)方法需要寄存器、譯碼器等硬件設(shè)備。當(dāng)需要顯示的位數(shù)增加時(shí)，所需的器件和連線也相應(yīng)增加，成本也增加。而所謂動(dòng)態(tài)顯示驅(qū)動(dòng)就是給欲點(diǎn)亮的LED通以脈沖電流，即采用分時(shí)的方法，輪流控制各個(gè)顯示器的COM端，使各個(gè)顯示器輪流點(diǎn)亮，這時(shí)LED的亮度就是通斷的平均亮度。考慮各種因素，本設(shè)計(jì)選用動(dòng) 態(tài)驅(qū)動(dòng)顯示，其顯示電路如圖6所示。 圖6 顯示單元電路

17、 3.5 語(yǔ)音播報(bào)電路 WT588D系列語(yǔ)音單片機(jī)是廣州唯創(chuàng)科技有限公司聯(lián)合臺(tái)灣華邦共同研發(fā)出來(lái)的集單片機(jī)和語(yǔ)音電路于一體的可編輯語(yǔ)音芯片。功能多音質(zhì)好應(yīng)用范圍廣性能穩(wěn)定是WT588D系列語(yǔ)音單片機(jī)的特長(zhǎng)，彌補(bǔ)了以往各類語(yǔ)音芯片應(yīng)用領(lǐng)域狹小的缺陷，MP3控制模式、按鍵控制模式、按鍵組合控制模式、并口控制模式、一線串口控制模式、三線串口控制模式以及三線串口控制I/O口擴(kuò)展輸出模式，讓應(yīng)用人員能將產(chǎn)品投放在幾乎可以想象得到的場(chǎng)所。 WT588D是一款功能強(qiáng)大的可重復(fù)擦除燒寫的語(yǔ)音單片機(jī)芯片。WT588D讓語(yǔ)音芯片不再為控制方式而尋找合適的外圍單片機(jī)電路，高度集成的單片機(jī)技術(shù)足于取代復(fù)雜的外圍控

18、制電路。配套WT-APP上位機(jī)操作軟件可隨意更換WT588D語(yǔ)音單片機(jī)芯片的任何一種控制模式，把信息下載到SPI-Flash上即可。軟件操作方式簡(jiǎn)潔易懂，撮合了語(yǔ)音組合技術(shù)，大大減少了語(yǔ)音編輯的時(shí)間。其中KIA1117芯片為WT588D的VCC管腳（存儲(chǔ)器電源輸入腳），提供3.3V電壓?？煽刂频恼Z(yǔ)音地址位能達(dá)到220個(gè)。每個(gè)地址位里能加載可組合語(yǔ)音為128段語(yǔ)音。只需通過(guò)適當(dāng)?shù)脑L問(wèn)地址就可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音播報(bào)，使用方便，語(yǔ)音播報(bào)電路設(shè)計(jì)如圖7所示。 圖7 WT588D語(yǔ)音播報(bào)電路 第4章 系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì) 超聲波測(cè)距儀的軟件設(shè)計(jì)主要有

19、主程序、超聲波發(fā)生程序、超聲波接收中斷程序及顯示子程序組成。我們知道語(yǔ)言程序有利于實(shí)現(xiàn)較復(fù)雜的算法，匯編語(yǔ)言程序則具有較高的效率且容易精細(xì)計(jì)算程序運(yùn)行的時(shí)間，而超聲波測(cè)距儀的程序需要有較復(fù)雜的計(jì)算（計(jì)算距離時(shí)），所以控制程序可采用C語(yǔ)言編程。 4.1超聲波測(cè)距儀的算法設(shè)計(jì) 超聲波測(cè)距的原理為超聲波發(fā)生器T在某一時(shí)刻發(fā)出一個(gè)超聲波信號(hào)，當(dāng)這個(gè)超聲波遇到被測(cè)物體后反射回來(lái)，就被超聲波接收器R所接收到。這樣只要計(jì)算出從發(fā)出超聲波信號(hào)到接收到返回信號(hào)所用的時(shí)間，就可算出超聲波發(fā)生器與反射物體的距離。距離的計(jì)算公式為： d=s/2=(ct)/2

20、 （4-1） 其中，d為被測(cè)物與測(cè)距儀的距離，s為聲波的來(lái)回的路程，c為聲速，t為聲波來(lái)回所用的時(shí)間。在啟動(dòng)發(fā)射電路的同時(shí)啟動(dòng)單片機(jī)內(nèi)部的定時(shí)器T0，利用定時(shí)器的計(jì)數(shù)功能記錄超聲波發(fā)射的時(shí)間和收到反射波的時(shí)間。當(dāng)收到超聲波反射波時(shí)，接收電路輸出端產(chǎn)生一個(gè)負(fù)跳變，在INT0或INT1端產(chǎn)生一個(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，計(jì)算距離。 4.2主程序流程圖 軟件分為兩部分，主程序和中斷服務(wù)程序，如圖8、圖9、圖10所示。主程序完成初始化工作、各路超聲波發(fā)射和接收順序的控制。 定時(shí)中斷服務(wù)子程序完成單方向超聲波的發(fā)射，外部中斷服務(wù)子程序主要完成時(shí)間

21、值的讀取、距離計(jì)算、結(jié)果的輸出等工作。 主程序首先是對(duì)系統(tǒng)環(huán)境初始化，設(shè)置定時(shí)器T0工作模式為16位定時(shí)計(jì)數(shù)器模式。置位總中斷允許位EA并給顯示端口P0和P1清0。然后調(diào)用超聲波發(fā)生子程序送出一個(gè)超聲波脈沖，為了避免超聲波從發(fā)射器直接傳送到接收器引起的直射波觸發(fā)，需要延時(shí)約0.1ms（這也就是超聲波測(cè)距儀會(huì)有一個(gè)最小可測(cè)距離的原因）后，才打開(kāi)外中斷1接收返回的超聲波信號(hào)。 圖8主程序流程圖 由于采用的是12MHz的晶振，計(jì)數(shù)器每計(jì)一個(gè)數(shù)就是1μs，當(dāng)主程序檢測(cè)到接收成功的標(biāo)志位后，將計(jì)數(shù)器T0中的數(shù)（即超聲波來(lái)回所用的時(shí)間）按式（4-2）計(jì)算，即可得被測(cè)物體與測(cè)距儀之間的距離

22、，設(shè)計(jì)時(shí)取20℃時(shí)的聲速為344m/s則有： d=(ct)/2=172T0/10000cm （4-2） 其中，T0為計(jì)數(shù)器T0的計(jì)算值。 測(cè)出距離后結(jié)果將傳給LED數(shù)碼顯示約5s，同時(shí)測(cè)量距離送語(yǔ)音模塊播報(bào)。然后再發(fā)超聲波脈沖重復(fù)測(cè)量過(guò)程。為了有利于程序結(jié)構(gòu)化和容易計(jì)算出距離，主程序采用C語(yǔ)言編寫。 4.3超聲波發(fā)射子程序和超聲波接收中斷程序 超聲波發(fā)生子程序的作用是通過(guò)P2.7端口發(fā)送2個(gè)左右超聲波脈沖信號(hào)（頻率約40kHz的方波），脈沖寬度為12μs左右，同時(shí)把計(jì)數(shù)器T0打開(kāi)進(jìn)行計(jì)時(shí)。超聲波發(fā)生子程序較簡(jiǎn)單，但要求程序運(yùn)行準(zhǔn)確。

23、 圖9定時(shí)中斷服務(wù)子程序 圖10外部中斷服務(wù)子程序 超聲波測(cè)距儀主程序利用外中斷1檢測(cè)返回超聲波信號(hào)，一旦接收到返回超聲波信號(hào)（即INT1引腳出現(xiàn)低電平），立即進(jìn)入中斷程序。進(jìn)入中斷后就立即關(guān)閉計(jì)時(shí)器T0停止計(jì)時(shí)，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦值1。如果當(dāng)計(jì)時(shí)器溢出時(shí)還未檢測(cè)到超聲波返回信號(hào)，則定時(shí)器T0溢出中斷將外中斷1關(guān)閉，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦值2以表示此次測(cè)距不成功。 總結(jié) 由于時(shí)間和其它客觀上的原因，此次設(shè)計(jì)沒(méi)有成功做出實(shí)物。但是對(duì)設(shè)計(jì)有一個(gè)很好的理論基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)的最終結(jié)果是使超聲波測(cè)距儀能夠產(chǎn)生超聲波，實(shí)現(xiàn)超聲波的發(fā)送與接收，從而實(shí)現(xiàn)利用超聲波方法測(cè)量物

24、體間的距離。以數(shù)字的形式顯示測(cè)量距離。 通過(guò)此次課程設(shè)計(jì)我對(duì)傳感器這門課有了更深刻的理解，并且鍛煉了我的實(shí)際動(dòng)手能力。在此我也要感謝王超和高曉紅老師在課程設(shè)計(jì)中對(duì)我給予的悉心指導(dǎo)和嚴(yán)格要求，同時(shí)也感謝本校的一些老師在課程設(shè)計(jì)這期間所給予我的幫助。在課程設(shè)計(jì)論文寫作期間，各位老師給我提供了種種專業(yè)知識(shí)上的指導(dǎo)和日常生活上的關(guān)懷，沒(méi)有您們這樣的幫助和關(guān)懷，我不會(huì)這么順利的完成課程設(shè)計(jì)，借此機(jī)會(huì)，向您們表示由衷的感激。 通過(guò)本次課程設(shè)計(jì)也大大的增強(qiáng)了自己的自信心，只要肯努力不斷的敦促自己鍛煉自己就會(huì)有很大的進(jìn)步，此后我會(huì)一直像這次課程設(shè)計(jì)一樣嚴(yán)格要求自己，盡量做到更好。

25、 參考文獻(xiàn) [1] 胡佳文.單片機(jī)課程設(shè)計(jì)實(shí)例指導(dǎo)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2004。 [2] 劉文濤.單片機(jī)語(yǔ)言C51典型應(yīng)用設(shè)計(jì)[M].北京：人民郵電出版社，2001。 [3] 郁有文.傳感器原理及工程應(yīng)用[M].西安：西安電子科技大學(xué)出版社，2000。 [4] 陳新建.PIC系列單片機(jī)程序設(shè)計(jì)與開(kāi)發(fā)應(yīng)用[M].北京：北京航空航天大學(xué)出 版社，2007。 [5] 張明峰.PIC單片機(jī)入門與實(shí)戰(zhàn)[M].北京：北京航空航天大學(xué)出版社，2004。 [6] 黃智偉.全國(guó)大學(xué)生電子設(shè)計(jì)競(jìng)賽訓(xùn)練教程[M].西安：電子工業(yè)出版

26、社，2005。 附錄二 程序清單 //*函數(shù)名：void displayall() //功能：主顯示函數(shù)*// void displayall() { uchar i; delay(2); led_init(); //初始化LED led_pos(2,0); //設(shè)置顯示位置為第二行 for(i=0;i<16;i++) { write(1,DIS9[i]);

27、//led_wdat(DIS9[i]); delay(30); } led_pos(3,0); //設(shè)置顯示位置為第三行 for(i=0;i<16;i++) { write(1,DIS10[i]); //led_wdat(DIS10[i]); delay(30); } delay(1000); clr_screen(); //清屏 delay(500); clr_screen(); /

28、/上電，等待穩(wěn)定 led_pos(1,0); //設(shè)置顯示位置為第一行 for(i=0;i<16;i++) { write(1,DIS1[i]); //led_wdat(DIS1[i]); delay(2); } led_pos(3,0); //設(shè)置顯示位置為第三行 for(i=0;i<16;i++) { write(1,DIS3[i]); //led_wdat(DIS3[i]); delay(2);

29、 } led_pos(4,0); //設(shè)置顯示位置為第四行 for(i=0;i<16;i++) { write(1,DIS8[i]); //led_wdat(DIS8[i]); delay(2); } delay(1000); } //*函數(shù)名：void sound(uint soud) //功能：播報(bào)測(cè)距距離*// void sound(uint soud) { uchar i,j,k,l; send_com(vo_vo); while(!busy);

30、i=soud/1000; j=soud%1000/100; k=soud%100/10; l=soud%10; send_com(i); delay_nms(30); while(!busy); send_com(10); //播放“點(diǎn)” delay_nms(30); while(!busy); send_com(j); delay_nms(30); while(!busy); send_com(k); delay_nms(30); while(!busy); if(l!=0) { send_com(

31、l); delay_nms(30); while(!busy); } send_com(11); //播放"米" delay_nms(30); while(!busy); } //*函數(shù)名：void tran()，void tran1()，void tran2() //功能：超聲波的發(fā)射*// void tran() { uchar i; TH0=0; TL0=0; TR0=1; for(i=4;i>0;i--) { csb=!csb; nop; nop; nop; nop; nop;

32、 nop; nop; nop; nop; } csb=1; delay_ms(1); EX1=1; delay_ms(30); if(flag==1) { Distance_count(); dis=temp; flag=0; } else dis=0; } void tran1() { uchar i; TH0=0; TL0=0; TR0=1; for(i=20;i>0;i--) { csb=!csb; nop; nop; nop; nop; nop;

33、nop; nop; nop; nop; } csb=1; delay_ms(2); EX1=1; delay_ms(50); if(flag==1) { Distance_count(); dis=temp; flag=0; } else dis=0; } void tran2() { uchar i; TH0=0; TL0=0; TR0=1; for(i=16;i>0;i--) { csb=!csb; nop; nop; nop; nop;

34、 nop; nop; nop; nop; nop; } csb=1; delay_ms(20); EX1=1; delay_ms(150); if(flag==1) { Distance_count(); dis=temp; flag=0; } else dis=0; } //*函數(shù)名：void main(void) //功能：主函數(shù)*// void main(void) { uchar i,j; P0 = 0xff; P1 = 0xff; P2 = 0xf

35、f; TMOD=0x01; TH0=0; TL0=0; EA=1; IE=0x80; IT1=0; while(1) { if(tc_say==4) { temp_all(); tc_say=0; } tc_say++; for(i=0;i<9;i++) { IE=0x80; tran1(); dis=do_s(dis); dis_4[i]=dis; } fit_1(); /* if(dis

36、4000) time=time-1000; else { if((time-dis)<2500) time=dis; else time=time-100; } } else */ dis_all(dis); dis=0; lcd_pos(1,6); for(j=0;j<4;j++) write(1,space4[j]); lcd_pos(1,6); for(j=0;j<4;j++) { write(1,point4[j]); delay(100); } } } //*函數(shù)名：void TT() interrupt 2 //功能：接收中斷，產(chǎn)生脈沖*// void TT() interrupt 2 { TR0=0; ET1=0; flag=1; high_time=TH0; low_time=TL0; TR0=0; } 22