說明07通信初稿2

1、目 錄目 錄I摘 要IIIAbstractIV前 言1第一章緒論211系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r212超聲波及傳感器的應(yīng)用313單片機(jī)的發(fā)展4第二章超聲波測距原理及系統(tǒng)方案621超聲波傳感器的介紹622超聲波檢測623利用超聲波傳感器測距的原理及實(shí)現(xiàn)82. 4超聲波測距系統(tǒng)總體方案9系統(tǒng)主要參數(shù)102. 525.1聲速102.5.2指向角102.5.3脈沖寬度102.5.4測距的工作頻率11第三章超聲波測距硬件部分設(shè)計(jì)1231 超聲波模塊設(shè)計(jì)123. 1. 1超聲波檢測總體電路方案設(shè)計(jì)12312超聲波發(fā)射電路13313超聲波接收電路1432顯示單元方案設(shè)計(jì)15第四章超聲波測距部分的設(shè)計(jì)2041 超聲波測距

2、系統(tǒng)程序流程圖2042 主程序的設(shè)計(jì)204. 3顯示程序的設(shè)計(jì)2344子程序的設(shè)計(jì)26第五章系統(tǒng)誤差分析及改進(jìn)2851 誤差產(chǎn)生的原因2851. 1 環(huán)境對測量的影響285. 1. 2 回波測量的計(jì)時準(zhǔn)確度2852 系統(tǒng)改進(jìn)方案29參考文獻(xiàn)31附 錄32附錄一 單片機(jī)系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)32致 謝43誠信承諾書44老師評語：1 排版要按學(xué)院要求格式；2 參考文獻(xiàn)格式要規(guī)范?；趩纹瑱C(jī)摘要系統(tǒng)設(shè)計(jì)摘要正文：自從我國加入 WTO，我國經(jīng)濟(jì)就迅速發(fā)展起來。隨之也帶動著交通運(yùn)輸業(yè)的日益興旺，汽車的擁有量在我國的最近的一，二年里也大幅度增加，但也因此經(jīng)常造成交通堵塞、交通事故頻頻發(fā)生，給人們的生活和帶來了巨大

3、的損失。而安全駕駛成為大家熱切關(guān)注的焦點(diǎn)，其中防撞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)顯得非常重要和迫切，針對這一點(diǎn)設(shè)計(jì)一種響應(yīng)快，可靠性高且較為經(jīng)濟(jì)的汽車防撞系統(tǒng)尤為迫切。而超聲波測距是一種最常見的測距方法。本文介紹的就是利用基于超聲波測距法設(shè)計(jì)的一種防撞系統(tǒng)。本文研究的內(nèi)容主要是基于 STC89C52 單片機(jī)防撞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，主要是將超聲波測距系統(tǒng)與 52 單片機(jī)結(jié)合起來，再利用超聲波測距的優(yōu)勢加之單片機(jī)系統(tǒng)控制的方便性。設(shè)計(jì)出一種高效、節(jié)能并基于 52 單片機(jī)的防撞系統(tǒng)。此設(shè)計(jì)過程主要涉及防撞系統(tǒng)各組成單元方案設(shè)計(jì)，系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，超聲波的測距原理和系統(tǒng)誤差的分析及改進(jìn)。其超聲波工作模塊主要包括超聲波接收器，超聲波等。

4、工作時，超聲波不斷發(fā)射出一系列連續(xù)脈沖，給測量邏輯電路提供一個短脈沖。最后由單片機(jī)裝置對接收的信號依據(jù)時間差進(jìn)行處理，自動計(jì)算出車與物之間的距離，到達(dá)規(guī)定距離時會發(fā)出信號，并由液晶顯示屏顯示出數(shù)據(jù)。對此本文將詳細(xì)介紹防撞系統(tǒng)的設(shè)計(jì)。本還介紹了系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)通過編程來實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的功能。：52 單片機(jī)超聲波測距顯示To design a reversing assist system based on the singlechipAbstract：In recent years, the transporion safety has received significantention.With the

5、 radevelopment of economy, the number of people owning the carincreases dramatically, and the traffic accidents occur frequently which endangerpeoples property and even their life. Thus, it is very important to design a safe andefficient reversing assist system. Since ultrasound hase one of the most

6、popular ways to measure distance, we willroduce a reversing assist system whichbased on the singlechip and ultrasonic sensorhe following.The main content of the pr is to combine the singlechip of AT89C51 andthe ultrasonic sensor to design a reversing assist system.ly, the thesis mainlydescribes the

7、theory of distance measurement using ultrasound, errorimplemenion and the program compiling etc. Secondly, the main theory of distance measurement includes the ultrasonic launcher,ysis, systemmodule of the the ultrasonicreceiver and the alarm and display circuit. The ultrasonic transmitter will emit

8、 asucsful pulse when it works, which will be handled by ultrasonic receiver. Thenthe pulse will be deliveredo the singlechip system to calculate the time differenceand the distance betn car and the obstacle. When the distance reaches the designedrang limit, the system will transmitarming signal to w

9、arn the driver. Finally, thethesis alsosoftware.roduthe progress how to design the system of the hardware and theKey words：singlechip； ultrasonic；range acquisition；display;warning deviceAbstract前言超聲波是頻率高于 20000的聲波，它具有好的方向性，能力強(qiáng)，易于獲得較集中的聲能，在水中距離遠(yuǎn)，可用于測距，測速，焊接，碎石、殺菌等。在醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)上有很多的應(yīng)用。超聲波因其頻率下限大約等于人的聽

10、覺上限而得名.超聲波測距是利用聲波特性來實(shí)現(xiàn)的非接觸式距離測量，其應(yīng)用范圍很廣泛，如檢測，定位，測量等.利用超聲波檢測往往比較迅速方便計(jì)算簡單易于做到實(shí)時控制并且在測量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求因此在測控系統(tǒng)的研制上得到了廣泛應(yīng)用本文介紹一種以 STC89C52 單片機(jī)為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和設(shè)計(jì)方法。目前，國內(nèi)一般使用非單片機(jī)的集成電路測距儀器，因而成本高，功能單一。而設(shè)計(jì)一種響應(yīng)快，可靠性高且較為經(jīng)濟(jì)的汽車防撞系統(tǒng)勢在必行。超聲波測距應(yīng)用于汽車的前后左右防撞的近距離，低速狀況，以及在汽車防撞系統(tǒng)中，超聲波可作為一種特殊的聲波同樣具有基本的物理特性折射，反射，

11、等等特性。同時其也具有束射性、性等。將超聲波測距同 STC89C52 單片機(jī)結(jié)合于一體，利用超聲波的高頻率和短波長所決定的其特性。就設(shè)計(jì)出一種基于單片機(jī)的系統(tǒng)。當(dāng)車輛后退時，超聲波距離傳感器利用超聲波檢測車輛后方的物方位，并利用指示燈及蜂鳴器把車輛到物的距離及位置通知駕駛，起到安全倒車的作用。第一章緒論11系統(tǒng)的發(fā)展?fàn)顩r系統(tǒng)是汽車或者要停車時的輔助性安全檢測裝置，它能以聲音或者更為直觀的顯示告知駕駛員周圍物的具體情況，解除了駕駛員泊車、倒車和起動車輛時所引起的困擾，幫助駕駛員提高駕駛的安全性。常見的系統(tǒng)通常是由超聲波傳感器(俗稱探頭)、控制器和顯示器等幾部分組成。隨著技術(shù)發(fā)展和用戶需求量地不斷

12、提高跟變化，在近幾年里系統(tǒng)經(jīng)過了大致五代的發(fā)展。第一代：時通過喇叭提醒駕駛員。但現(xiàn)在只有小部分車輛還在使用。只有在駕駛員在倒檔時，它發(fā)出聲音作為提醒但通常對周圍的人起到的作用大于對駕駛員所起到的作用，而且設(shè)計(jì)較為不嚴(yán)謹(jǐn)，所以通常都是淘汰了。隨著時間的推移、經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展，研發(fā)出了第二代：采用不同聲音的蜂鳴器來提示。這時系統(tǒng)真正開始引入。在的時候，若車身后1.8 米-1.5 米處有物，蜂鳴器就會開始工作。但也沒有距離顯示，雖然知道有物，但不能確定物離車有多遠(yuǎn)，對駕駛員幫助不大。經(jīng)過技術(shù)的改進(jìn)，研發(fā)出了第三代系統(tǒng)：利用數(shù)碼波段顯示具體距離的范圍。這一代可以具體顯示車身后面物的具置而且可以顯示出距離

13、物的具體距離。例如：如果車身進(jìn)入離物 1.5 米至 1.8 米之內(nèi)的話，就可以在顯示屏上顯示出來的。這一代通常采用的顯示方式是數(shù)碼顯示距離數(shù)三代產(chǎn)品把數(shù)碼和波段組合在一起，但比較實(shí)用。這樣可以有效地提醒駕駛員物的具置，并及時處理以免發(fā)生。但這項(xiàng)技術(shù)剛研制出來很多地方還不完善，比如美觀方面，放在車廂內(nèi)會給駕駛員帶來不變。所以就接著研制出第四代：液晶熒屏動態(tài)顯示。是在屏幕上顯示動態(tài)顯示系統(tǒng)。這時在駕駛員不用掛倒檔的時候，只要發(fā)動汽車，就會在顯示器上出現(xiàn)汽車周圍物的距離，外表美觀，輕巧方便?？芍苯臃旁谏?，安裝很方便。但不強(qiáng)，靈敏度差等諸多問題的存在，所以經(jīng)常導(dǎo)致誤報(bào)。隨著技術(shù)的發(fā)展，研制出了第五代產(chǎn)

14、品：智能軌跡系統(tǒng)。這一代完全彌補(bǔ)了以往的缺陷，利用 DSP 導(dǎo)航器來引索的。在國內(nèi)，系統(tǒng)主要是為駕駛員在時不用回頭便可知車后有無障礙物的存在。這樣使得和停車更加容易和安全化了。近幾年國內(nèi)汽車產(chǎn)業(yè)也蓬勃發(fā)展，同時也帶動著系統(tǒng)市場的發(fā)展。系統(tǒng)已經(jīng)發(fā)展成一個較大的行業(yè)，每年還會迅速增長。中國的系統(tǒng)不但供應(yīng)給國內(nèi)還遠(yuǎn)銷海外。但由于是在學(xué)生課堂實(shí)驗(yàn)中若要采用的話造價(jià)還是比較高的，由于材料的局限性，以及價(jià)格的約束性，只能做到基于 STC89C52 單片機(jī)利用超聲波測距并顯示其實(shí)際距離，以做到提示的作用。1. 2 超聲波及傳感器的應(yīng)用所謂超聲波，是指人耳聽不見的聲波。正常人的聽覺可以聽到 20（Hz）-20

15、 千（kHz）的聲波，低于 20的聲波稱為次聲波或亞聲波，超過 20 千的聲波稱為超聲波。超聲波是聲波大中的一員，和可聞聲本質(zhì)上是一致的，它們的共同點(diǎn)都是一種機(jī)械振動，通常以縱波的方式在彈性介質(zhì)內(nèi)，是一種能量和動量的形式，其不同點(diǎn)是超聲頻率高，波長短，在一定距離內(nèi)沿直線具有良好的束射性和方向性?？偟膩碚f與可聞波相比,超聲波由于頻率高、波長短,在過程中具有許多其特有的性質(zhì):1)方向性好。由于超聲波的頻率高,其波長較同樣介質(zhì)中的聲波波長短得多,衍射現(xiàn)象不明顯,所以超聲波的方向好。2)能量大。超聲波在介質(zhì)中,當(dāng)振幅相同時,振動頻率越高能量越大。因此,它比普通聲波具有大得多的能量。3)能力強(qiáng)。超聲波雖

16、然在氣體中衰減很強(qiáng),但在固體和液體中衰減較弱。在不透明的固體中,超聲波能夠幾十米的厚度,所以超聲波在固體和液體中應(yīng)用較廣。4)引起空化作用。在液體中時,超聲波與聲波一樣是一種疏密的振動波,液體時而受拉時而逐級壓,產(chǎn)生近于真空或含少量氣體的空穴。在聲波壓縮階段,空穴被壓縮直至崩潰。在空穴時產(chǎn)生放電和發(fā)光現(xiàn)象,這種現(xiàn)象稱為空化作用。也正是這些特點(diǎn)，使得超聲波在工業(yè)、農(nóng)業(yè)、醫(yī)學(xué)、軍事等眾多方面都有著及其廣泛的應(yīng)用。包括超聲波檢測、超聲波探傷、功率超聲、超聲波處理、超聲波、超聲波治療等。超聲波在工業(yè)中可用來對材料進(jìn)行檢測和探傷，可以測量氣體、液體和固體的物理參數(shù)，可以測量厚度、液面高度、流量、粘度和硬

17、度等，還可以對材料的焊縫、粘接等進(jìn)行檢查。超聲波和加工處理可以應(yīng)用于切割、焊接、噴霧、電鍍等工藝過程中。超聲波是一種高效率的方法，已經(jīng)用于尖端和精密工業(yè)。大功率超聲可用于機(jī)械加工，使超聲波在拉管、拉絲、擠壓和鉚接等工藝中得到應(yīng)用。應(yīng)用在醫(yī)學(xué)中的超聲波發(fā)展甚快，已經(jīng)成為醫(yī)學(xué)上三大影象方法之一，與 X 線、同位素分別應(yīng)用于不同場合，例如超聲波理療、超聲波、腫瘤治療和等。在農(nóng)業(yè)中，可以用超聲波對有機(jī)體細(xì)胞的的特性來進(jìn)行滅菌，對作物進(jìn)行超聲波處理，有利于發(fā)芽和作物增產(chǎn)。此外超聲波的液體處理和凈化可應(yīng)用于環(huán)境保護(hù)中，例如超聲波水處理、燃油、大氣除塵等。微波超聲的重點(diǎn)放在微波電子器件，已經(jīng)制成了超聲波延遲

18、線、聲電放大器、聲電濾波器、脈沖壓縮濾波器等。超聲波因其指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，在介質(zhì)中距離遠(yuǎn)等特點(diǎn)，而經(jīng)常用于進(jìn)行各種測量。如利用超聲波在水中的發(fā)射，可以測量水深、液位等利用超聲波測距，使用單片機(jī)系統(tǒng)，設(shè)計(jì)合理，計(jì)算處理也較方便，測量精度能達(dá)到各種場合使用的要求。13 單片機(jī)的發(fā)展單片機(jī)是單片微計(jì)算機(jī)（Single-Chipputer）的簡稱，也稱為微處理（Microprosor）或微控制器（Micro-controller），通常統(tǒng)稱為微型處理（MCU ：Micro Controller Unit）。 單片機(jī)具有高度集成,一個最小然而完善的計(jì)算機(jī)系統(tǒng),它至少包括微處理器(CPU) ，隨機(jī)存

19、取數(shù)據(jù)器(RAM)，只讀程序器(ROM)，輸入輸出電路(I/O 口)，可能還包括定時計(jì)數(shù)器，串行通信口(SCI)，顯示驅(qū)動電路(LCD 或 LED 驅(qū)動電路)，脈寬調(diào)制電路()，模擬多路轉(zhuǎn)換器及 A/D 轉(zhuǎn)換器等電路。el-4004 是歷史上第一顆單片機(jī)，由el 公司 1971 年生產(chǎn)出來的。自從el 4004 誕生后，CPU 遵從摩爾定律在運(yùn)行速度、數(shù)據(jù)位數(shù)和器等方面迅速發(fā)展。 單片機(jī)大致經(jīng)歷了三個發(fā)展階段。第一階段以 MCS-48 系列為代表，它將 CPU 和計(jì)算機(jī)電路集成到一個芯片上，新型工業(yè)微控制器，取得了很大的成功。第二階段以 MCS 系列中的 8031 為代表，它將單片機(jī)配置了完善

20、的外部并行總線和具有多機(jī)識別功能的串行通訊接口，規(guī)范了功能單元的特殊功能寄存器(SFR)控制模式及適應(yīng)控制器特點(diǎn)的處理系統(tǒng)和指令系統(tǒng)，為發(fā)展具有較好兼容性的新一代單片機(jī)奠定了良好的基礎(chǔ)。第三階段以 80C51 系列為代表，它擴(kuò)展了外部接口電路，在總線方面配置了間的串行總線，為單片機(jī)應(yīng)用系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了更加靈活段。此時實(shí)驗(yàn)用的單片機(jī)是 8052 單片機(jī)，它完全兼容 8051 單片機(jī)，并且具有更強(qiáng)大的處理能力，它的主要功能和資源如下：8 位 CPU8kbytes384bytes 的數(shù)據(jù)程序器(ROM)器(RAM)32 條I/O 口線111 條指令，大部分為單字節(jié)指令21 個寄存器2個可編程定時/計(jì)數(shù)

21、器5個中斷源，2 個優(yōu)先級（52 有 6 個）一個全雙工串行通信口外部數(shù)據(jù)外部程序器尋址空間為 64kB器尋址空間為 64kB邏輯操作位尋址功能雙列直插 40PinDIP 封裝單一+5V 電源供電CPU：由運(yùn)算和控制邏輯組成，同時還包括中斷系統(tǒng)和部分外部特殊功能寄存器； RAM：用以存放可以讀寫的數(shù)據(jù)，如運(yùn)算的中間結(jié)果、最終結(jié)果以及欲顯示的數(shù)據(jù)；ROM：用以存放程序、一些原始數(shù)據(jù)和表格；I/O 口：四個 8 位并行I/O 口，既可用作輸入，也可用作輸出；T/C：兩個定時/記數(shù)器，既可以工作在定時模式，也可以工作在記數(shù)模式；五個中斷源的中斷控制系統(tǒng)；一個全雙工UART（通用異步接收發(fā)送器）的串行

22、 I/O 口，用于實(shí)現(xiàn)單片機(jī)之間或單片機(jī)與微機(jī)之間的串行通信；片內(nèi)振蕩器和時鐘產(chǎn)生電路，石英晶體和微調(diào)電容需要外接，最高振蕩頻率為12M使用 52 單片機(jī)已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)達(dá)到能做鋪墊！的要求，但是為了后期加入其它的擴(kuò)展功第二章超聲波測距原理及系統(tǒng)設(shè)計(jì)21超聲波傳感器的介紹超聲波傳感器是利用超聲波的特性研制而成的傳感器。超聲波是一種振動頻率高于聲波的機(jī)械波，由換能晶片在電壓的激勵下發(fā)生振動產(chǎn)生的。超聲傳感器是一種將其他形式的能轉(zhuǎn)變?yōu)樗桀l率的超聲能或是把超聲能轉(zhuǎn)變?yōu)橥l率的其他形式的能的器件。傳感器的主要組成部分是壓電晶片，既可以發(fā)射超聲波，也可以接收聲波。當(dāng)壓電晶片受發(fā)射電脈沖激勵后產(chǎn)生振動，即可發(fā)射

23、超聲波脈沖，這是逆壓電效應(yīng)，主要用于超聲波的發(fā)射。超聲波傳感器利用傳感器頭部的壓振陶瓷的振動產(chǎn)生高頻人耳聽不見的聲波來進(jìn)行感應(yīng)的，如果這聲波碰到了某個物體反射回來，而當(dāng)超聲波作用于晶片時，晶片受迫振動引起的形變可轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號，這是正壓電效應(yīng)，因此傳感器就能接收到返回波。傳感器依據(jù)聲波波長和發(fā)射及接納回波的時間差就能肯定傳感器探頭與物體之間的間隔。傳感器通過聲波的波長和發(fā)射聲波以及接收到返回聲渡的時閥差就能確定物體的距離2. 2 超聲波檢測超聲波測距方法主要有三種：1)相位檢測法。相位檢測法雖然精度高，但檢測范圍有限；2)聲波幅值檢測法。聲波幅值檢測法易受反射波的影響；3)渡越時間檢測法。

24、渡越時間檢測法的工作方式簡單，直觀，在硬件控制和設(shè)計(jì)上都容易實(shí)現(xiàn)，其原理為：檢測從發(fā)射傳感器發(fā)射的超聲波經(jīng)氣體介質(zhì)到接收傳感器的時間，這個時間就是渡越時間。本系統(tǒng)設(shè)計(jì)中超聲波測距采用的是渡越時間檢測法。利用渡時間檢測法的超聲波傳感器主要有兩又可以分為兩種檢測方法：直接反射式的檢測模式和對射式的檢測模式。超聲波傳感器主要采用直接反射式的檢測模式。位于傳感器前面的被檢測物通過將發(fā)射的聲波部分地發(fā)射回傳感器的，從而使傳感器檢測到被測物。還有部分超聲波傳感器采用對射式的檢測模式。一套對射式超聲波傳感，兩者之間持續(xù)保持“收聽”。位于器包括一個和一個和發(fā)射器之間的被檢測物將會阻斷接收發(fā)射的聲波，從而傳感器

25、將產(chǎn)生開關(guān)信號。超聲波傳感器特性：超聲探頭的結(jié)構(gòu)不同但其都是其外套或者金屬外套中的一塊壓電晶片。晶片的材料口丁以有許多種。晶片的大小，直徑和厚度也各不相同，因此每個探頭的性能是不同的使用前必須預(yù)先了解它的性能。它具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向等特點(diǎn)。超聲波傳感器的主要性能指標(biāo)包括：(1)工作頻率工作頻率就是壓電晶片的頻率。當(dāng)加到它兩端的交流電壓的頻率和晶片的共振頻率相等時，輸出的能量最大。靈敏度也最高。（2)工作溫度由于壓電材料的一般比較高。特別時用超聲波探頭使用功卒較小，所以工作溫度比較低可以長時間地工作而不失效。醫(yī)療用的超聲探頭的溫度比較高，需要單獨(dú)的制

26、冷設(shè)備 (3)靈敏度主要取決于制造晶片本身。機(jī)電耦合系數(shù)大，靈敏度高；反之，靈敏度低超聲波傳感器的檢測范圍取決于其使用的波長和頻率。波長越長，頻率越小，檢測距離越大，如其有毫米級波長的緊湊型傳感器的檢測范圍300500mm波長大于5mm的傳感器檢測范圍可達(dá)8m。一些傳感器具有較窄的6聲波發(fā)射角，因而更適合精確檢測相對較小的物體。另一些聲波發(fā)射角在1215的傳感器能夠檢測具有較大傾角的物體。此外，還有外置探頭型的超聲波傳感器，相應(yīng)的電子線路位于常規(guī)傳感器外殼內(nèi)。這種結(jié)構(gòu)更適合檢測安裝空間有限的場合。超聲波檢測為駕駛員提供汽車后方的信息。由于時汽車的行駛速度較慢，和聲速相比可以認(rèn)為汽車是的，因此在

27、系統(tǒng)中可以忽略效應(yīng)的影響。在許多測距方法中，脈沖測距法只需要測量超聲波在測量點(diǎn)與目標(biāo)間的往返時間，實(shí)現(xiàn)簡單，因此本系統(tǒng)采用了這種方法。如駕駛員將手柄轉(zhuǎn)到檔后，系統(tǒng)自動啟動，超聲波發(fā)送模塊向后發(fā)射40kHz 的超聲波信號，經(jīng)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)STC89C2052將此信號送入顯示模塊，同時觸發(fā)語音電路，發(fā)出同步語音提示，當(dāng)與物距離小于1m 、0.5m、 0.25m 時發(fā)出不同的聲，提醒駕駛員停車。23 利用超聲波傳感器測距的原理及實(shí)現(xiàn)超聲波是指頻率高于 20KHz 的機(jī)械波。通常選擇的是 40KHZ 的聲波進(jìn)行傳輸。為了以超聲波作為檢測，必須產(chǎn)生超生波和接收超聲波

28、。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器，上稱為超聲波換能器或超聲波探頭。超聲波傳感器有發(fā)送器和，但一個超聲波傳感器也可具有發(fā)送和接收聲波的雙重作用。超聲波傳感器是利用壓電效應(yīng)的原理將電能和超聲波相互轉(zhuǎn)化。即在發(fā)射超聲波的時候，將電能轉(zhuǎn)換，發(fā)射超聲波；而在收到回波的時候，則將超聲振動轉(zhuǎn)換成電信號。超聲波測距的原理一般采用渡越時間法 TOF(time of flight)。單片機(jī)每隔一定時間間隔向超聲波換能器發(fā)送一串頻率為 40kHz(超聲波換能器的諧振頻率)的激勵脈沖，使超聲波換能器向需要探測的方向發(fā)射出超聲波，同時開始定時，一旦接收到返回的超聲波信號即停止定時，獲得超聲波往返時間，由超聲波脈沖在

29、空氣中傳輸?shù)乃俣龋憧捎?jì)算出超聲波換能器與目標(biāo)物體間距離。首先測出超聲波從發(fā)射到遇到物返回所經(jīng)歷的時間 t。再乘以超聲波的速度就得到二倍的聲源與物之間的距離即:D=ct/2其中D為傳感器與被測物之間的距離，C為聲波在空氣中的傳輸速度聲波的傳輸需要一種媒質(zhì)，聲波在媒質(zhì)中的速度，稱為聲速。由聲波產(chǎn)生的物理過程可知，聲速與質(zhì)點(diǎn)速度是完全不同的，聲波的只是擾動形式和能量的傳遞，并不把在各自平衡位置附近振動的媒質(zhì)點(diǎn)傳走。某種媒質(zhì)中的聲速主要取決于該媒質(zhì)的密度和溫度。由于空氣沒有剪切彈性，只有體積彈性，因而氣體中聲波的形式只能是縱波。也就是說，在聲擾動下，氣體媒質(zhì)中的質(zhì)點(diǎn)在各自平衡位置附近運(yùn)動，形成稠密和

30、稀疏依次交替的傳遞過程，而且質(zhì)點(diǎn)運(yùn)動的方向與聲波的方向一致。聲波在相當(dāng)大的頻率范圍內(nèi)不隨頻率發(fā)生變化，也就是說超聲波的速度與可聽聲波的速度是相同的，超聲波在媒質(zhì)中的反射、折射、衍射、散射等規(guī)律與可聽聲波并無質(zhì)的區(qū)別，與一般聲波相比，超聲波具有更好的定向性，并且可以不透明物質(zhì)。在空氣中超聲波傳播速度主要與溫度有關(guān)，在空氣中的速度C為：式中T 為環(huán)境溫度。由于超聲波也是一種聲波，其聲速 c 與溫度有關(guān)，附表列出了幾種不同溫度下的聲速。在使用時，如果溫度變化不大，則可認(rèn)為聲速是基本不變的。如果測距精度要求很高，則應(yīng)通過溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右孕Ｕ?。附表聲速與溫度關(guān)系表如圖（2.1）常溫下可以大致的認(rèn)為超聲

31、波的速度是344m/s。由以上圖表2. 4 超聲波測距系統(tǒng)總體方案超聲波測距的系統(tǒng)組成：主要分為兩部分：（1）硬件部分：主要由單片機(jī)系統(tǒng)及顯示電路，超聲波發(fā)射電路和超聲波檢測接收電路與電路三部分組成（單片機(jī)由輸出口觸發(fā)控制超聲波的發(fā)送，然后單片機(jī)不停的檢測0，當(dāng)0 由低電頻變?yōu)楦唠婎l時就認(rèn)為超聲波已經(jīng)返回，此時計(jì)數(shù)器開始計(jì)數(shù)，當(dāng)0 由變?yōu)榈碗娖降臅r候，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，那么計(jì)數(shù)器計(jì)數(shù)值就是超聲波從發(fā)送到碰到物之后又反射回來總共用的時間（2）部分：主要由主程序，超聲波發(fā)生子程序，超聲波接收中斷程序及顯示子程序等。系統(tǒng)的設(shè)計(jì)及器件的選擇是在這個基礎(chǔ)上進(jìn)行的，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)：超聲波發(fā)射電路主要用來產(chǎn)生不同形

32、式的超聲波，以滿足實(shí)際需要。發(fā)射電路通常有調(diào)諧式和非調(diào)諧式，而諧振頻率通常由調(diào)諧電路的電容和電感來決定的，發(fā)射出的超聲脈沖頻帶較窄。而非調(diào)諧電路沒有調(diào)諧原件，所以發(fā)射出的超聲頻率主要由晶片的固有參數(shù)決定的，頻帶較寬。將一定的頻率、幅度的交流電壓加到發(fā)射傳感器的兩端，使其發(fā)出超聲。發(fā)射部分的脈沖電壓很高，但由物回波引起的晶片頻率電壓很低，要對這樣的小信號進(jìn)行處理就必須放大到一定的幅度。電路超聲波信號發(fā)射STC89C52控制器被測物1602 顯示超聲波信號接收溫度-30-20-100102030100聲速313m/s319m/s325m/s323m/s338m/s344m/s349m/s386m/

33、s接收部分是由門限判別電路，三級放大電路及檢波電路組成的，其中雜波抑制電路最終達(dá)到對回波進(jìn)行放大，產(chǎn)生一個單片機(jī)可以識別的中斷信號作為回波收到的標(biāo)志。但是由于超聲波有固有的弊端，即盲區(qū)的存在，這對回波的接收和處理造成了相當(dāng)程度的影響。而電路頻率應(yīng)滿足發(fā)射傳感器的固有頻率40KHZ，這樣才能工作在諧振頻率，達(dá)到最優(yōu)的特性。發(fā)射電壓越高越好，這對同一發(fā)射傳感器而言電壓越高其發(fā)射的頻率就越大，這就能夠在接收傳感器上接收的回波功率就比較大。2. 5 系統(tǒng)主要參數(shù)由于超聲波在介質(zhì)中勻速以及在遇到界面時都會發(fā)生反射、折射等特性，由于介質(zhì)的疏密程度不同，當(dāng)超聲波在就要發(fā)生反射等。同時由于的角度不同都會引起時

34、間的確性。而系統(tǒng)的主要參數(shù)包括超聲波傳感器的聲速、指向角、脈沖寬度、測距的工作頻率等。接下來就將一一闡述。2. 5. 1 聲速聲速與介質(zhì)的體彈性系數(shù)和密度有關(guān)。由于介質(zhì)的彈性系數(shù)與溫度有關(guān)，因此聲速也與溫度有關(guān)。一般介質(zhì)的聲速都是隨著溫度的增高而升高的。同時傳播介質(zhì)中聲波的速度隨溫度和其所含雜質(zhì)的量，還有介質(zhì)的抗壓能力的改變而變化。所以聲速的精確程度決定了系統(tǒng)的測量精度。聲速隨溫度的變化公式為V=331.4+0.607T（m/s）其中，T 是溫度。通?？梢钥醋鍪且欢ㄖ?，在常溫下，聲音在空氣中的速度為 340m/s。2. 5. 2 指向角超聲波傳感器的指向角是聲束半功率的夾角，是影響測距精確程度

35、的重要參數(shù)之一，它直接影響測量的分辨率。其大小與工作波長，傳感器半徑有關(guān)。當(dāng)發(fā)射頻率選定時，指向角就近似與傳感器半徑成反比，指向角越大，分辨率越低。但要求傳感器半徑大些，由于傳感片規(guī)格有限，這樣可以降低成本。通常我國選擇的傳感器的最大半徑是 6.3mm,固經(jīng)過計(jì)算指向角通常在 75 度。2. 5. 3 脈沖寬度發(fā)射脈沖的寬度決定了測距儀的測量盲區(qū)，同時也影響到測量的精度，還和信號的發(fā)射能量有關(guān)。據(jù)材料統(tǒng)計(jì)，脈沖寬度較小的話可以提高測量的精確程度，從而降低測量的盲區(qū)。但與此同時也減小了發(fā)射的能量，這對接收回波會產(chǎn)生不利的影響。由于過寬的脈沖會加強(qiáng)測量的盲區(qū)，這對回波的接收同樣也造成嚴(yán)重的影響。在

36、設(shè)計(jì)中具體比較了 1 個 40KHZ 的脈沖24us,5 個 40KHZ 的脈沖120us,10 個 40KHZ 的脈沖240us,30 個 40KHZ 的脈沖720us這樣最終選擇用 120us 的發(fā)射脈沖寬度。2. 5. 4 測距的工作頻率由于空氣中超聲波的衰減對頻率很敏感，這就要求選擇一個合適的頻率，而通常選擇的是 40KHZ。如果頻率太高則超聲波在空氣中是無法出去的。所以傳感器的工作頻率是測距系統(tǒng)的主要技術(shù)參數(shù)，它直接影響到超聲波的擴(kuò)散和吸收損失，物反射損失這樣直接決定傳器的尺寸。工作頻率的確定主要基于以下幾點(diǎn)：（1）工作頻率越高，傳感器的方向性越，測量物越準(zhǔn)，且波長較短的話，尺寸的分

37、辨率就較高。這樣就可以提高工作頻率了。（2）如果對測距要求較高，聲波其損失就相對增加了，由于介質(zhì)對聲波的吸收與聲波頻率的平方成正比，這樣為減小損失就必須降低其工作頻率。而從傳感器設(shè)計(jì)角度看，工作頻率低且傳感器尺寸就越大。所以綜合分析后，由于測量的量程并不是很大，所以選擇測距儀的工作頻率在 40KHZ 左右。這樣可以避免噪聲，提高信噪比，不會給發(fā)射和接受造成影響。第三章 超聲波測距硬件部分設(shè)計(jì)超聲波測距主要由超聲波發(fā)射和接收電路、單片機(jī)檢測定時電路、單片機(jī)控制顯示電路、電路組成。下圖就是超聲波總體硬件電路圖設(shè)計(jì)：超聲波發(fā)射電路圖超聲波發(fā)射和接收電路是整個系統(tǒng)的重要組成部分，因此設(shè)計(jì)出一種良好的設(shè)

38、計(jì)方案關(guān)系到整個系統(tǒng)的精確性和安全可靠性。本章就將介紹一種較優(yōu)的方案。3.1 超聲波模塊設(shè)計(jì)3. 1. 1 超聲波檢測總體電路方案設(shè)計(jì)為了開發(fā)和調(diào)試的方便采用已經(jīng)集成的HC-SR04 超聲波模塊，本模塊性能穩(wěn)定，測度距離精確。能和國外的 SRF05,SRF02 等超聲波測距模塊相媲美。模塊高精度，盲區(qū)（2cm）超近,穩(wěn)定的測距是此產(chǎn)品成功市場的有力根據(jù)！1) 主要技術(shù)參數(shù):(1)使用電壓：DC5V；（2）靜態(tài)電流：小于 2mA；（3）電平輸出：高 5V；（4）電平輸出：低 0V；（5）感應(yīng)角度：不大于 15 度；（6）探測距離：2cm-450cm；（7）高精度：可達(dá) 3mm.2) 電氣參數(shù)：3

39、）超聲波時序圖一個控制口發(fā)一個 10US 以上的,就可以在接收口等待輸出.一有輸出就可以開定時器計(jì)時,當(dāng)此口變?yōu)榈碗娖綍r就可以讀定時器的值,此時就為此次測距的時間,方可算出距離.如此不斷的周期測,就可以達(dá)到你移動測量的值了。4）模塊工作的原理：(1)采用 IO 觸發(fā)測距，給至少 10us 的信號;(2)模塊自動發(fā)送 8 個 40khz 的，自動檢測是否有信號返回；(3)有信號返回，通過IO 輸出一，持續(xù)的時間就是超聲波從發(fā)射到返回的時間測試距離=(時間*聲速(340M/S)/2。3. 1. 2 超聲波發(fā)射電路超聲波在空氣中功率及精度與頻率成正比，比較和分析幾個常用超聲波頻率的特點(diǎn)，最終選取頻率

40、為 40 kHz。為了便于超聲波的發(fā)射與接收。超聲波發(fā)射探頭采用頻率為 40 kHz 超聲波發(fā)射電路 16 探頭，超聲波發(fā)射電路主要由超聲波換能器和反相器 74LS04。首先，若單片機(jī) P3.3 端口一次只輸出一個超聲波脈沖信號，則距離較遠(yuǎn)時就接收不到了。所以要輸出 40 kHz 間斷，由于疊加的結(jié)果，就有較大振幅了。則此時定時器開始計(jì)時，信號經(jīng)反相器送到超聲波換能器的兩個電極，可以提高超聲波的發(fā)射強(qiáng)度。輸出端采用兩個反相器并聯(lián)，可以提高驅(qū)動能力。電阻R，、月：可以增加超聲波換能器的阻尼效果，這樣可以縮短振蕩時間，提高 74LS04 輸出的驅(qū)動能力。超聲波發(fā)射電路原理圖如圖 2 所示。3. 1

41、. 3 超聲波接收電路接收電路主要功能是對接收到的超聲波信號進(jìn)行處理和接收。其主要由回波放大接收電路及比較電路組成，如圖 3 所示。首先調(diào)節(jié)可調(diào)電阻 R 使比較器A1 同相端電壓高于 2.5V。由于 D1 輸出低電平，而反相器 N 輸出，所以有RS 觸發(fā)器的S 非為 0，R 非為 1，Q 為 1，0 非為 0.當(dāng) P1.0 發(fā)出啟動信號則經(jīng)微分電路形成的同步脈沖信號通過反相器N 的反相功能，R 非為 0，D1 位S非為 1，Q 為 0，0 非為 1，T0 計(jì)數(shù)器開始記數(shù)，脈沖經(jīng)過之后S 非=R 非=1，Q=00 非=1.回波信號經(jīng)過放大濾波送至比較器A1 的反相端，它是疊加在2.5V上的頻率為

42、 40KHZ 的高頻電壓信號。其上升沿使 A1 輸出低電平，S 非=0，R 非=1，Q=1，0 非=0 ；即0 非獲得負(fù)跳沿信號，CPU 響應(yīng)中斷請求，使 T0 計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，記數(shù)值N 送存到 RAM。超聲波接收電路采用SONY公司的CX20106A集成電路，對接收探頭收到的信號進(jìn)行放大、濾波。它是一款紅外線檢波接收的，有較強(qiáng)的性和靈敏度。管腳1是超聲波信號輸入端，其輸入阻抗約為40歐姆；管腳2的c：、尼決定接收換能器的總增益，增大電阻尺或者減小c，將使放大倍數(shù)下降，負(fù)反饋量增大，電容c的改變會影響到頻率特性，實(shí)際使用中一般不改動，選擇參數(shù)R=47 It，C=33F；管腳3與GND之間連接檢

43、波電容，考慮到檢波輸出的脈沖寬度變動大，參數(shù)33 IAF；管腳5上的連接電阻月。用以設(shè)置帶通濾波器的中心頻率，阻值越大，中心頻率越低，取R=200歐姆時，中心頻率約為42kHz；管腳6與GND之間接入一個積分電容，標(biāo)準(zhǔn)值為330，如果該電容取得太大，會使探測距離變短；管腳7是命令輸出端，它是集電極開路的輸出方式，因此該引腳必須接上一個上拉電阻到電源端，該電阻阻值為R=220歐姆，沒有接收信號時該端輸出為，有信號時則會下降；管腳8接電源正極，455 V。超聲波接收電路原理圖如圖3所示。3.2 顯示單元方案設(shè)計(jì)顯示器是一個典型的輸出設(shè)備，應(yīng)用廣泛。最簡單的顯示器是 LED 發(fā)光二極管，而復(fù)雜的較完

44、整的顯示器應(yīng)該是CRT 監(jiān)視器或者屏幕較大的LCD 液晶屏。綜合單片機(jī)的接口資源，系統(tǒng)顯示電路采用簡單實(shí)用的 1602 液晶。1602A 是一種字符型液晶模塊，可以顯示 2 行*16 個字符，每個字符是由5*8 點(diǎn)陣組成的字符塊集。字符型液晶顯示模塊由字符型液晶顯示屏（LED），控制驅(qū)動主及其擴(kuò)展驅(qū)動。且 1602A 應(yīng)用于智能儀器儀表、通訊、辦公自動化以及領(lǐng)域。主要特性：8 位并行數(shù)據(jù)接口，可選 4 位并行數(shù)據(jù)方式，具有字符發(fā)生器ROM，含 10880 位，同時具有字符發(fā)生器 RAM，含有 512 位，其低功耗、高可靠性。其引腳說明如下表：第1腳：VSS 為地電源。第2腳：VDD接5V正電源

45、。第3腳：VL為液晶顯示器對比度調(diào)整端，接正電源時對比度最弱，接地時對比度最高，對比度過高時會產(chǎn)生“鬼影”，使用時可以通過一個10K 的電位器調(diào)整對比度。第4腳：RS為寄存器選擇，時選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平時選擇指令寄存器。第5腳：R/W 為讀寫信號線，時進(jìn)行讀操作，低電平時進(jìn)行寫操作。當(dāng)RS和R/W 共同為低電平時可以寫入指令或者顯示地址，當(dāng)RS為低電平R/W 為時可以讀忙信號，當(dāng)RS為R/W 為低電平時可以寫入數(shù)據(jù)。第6腳：E端為使能端，當(dāng)E端由跳變成低電平時，液晶模塊執(zhí)行命令。第714腳：D0D7為8位雙向數(shù)據(jù)線。第符號引腳說明符號引腳說明1VSS電源地9D2數(shù)據(jù)2VDD電源正極10D3數(shù)

46、據(jù)3VL液晶顯示偏壓11D4數(shù)據(jù)4RS數(shù)據(jù)/命令選擇12D5數(shù)據(jù)5R/W讀/寫選擇13D6數(shù)據(jù)6E使能信號14D7數(shù)據(jù)7D0數(shù)據(jù)15BLA背光源正極8D1數(shù)據(jù)16BLK背光源負(fù)極15腳：背光源正極。第16腳：背光源負(fù)極。緊接著就要介紹1602LCD的指令說明及時序：1602液晶模塊的控制器共有11條控制指令，如表所示：14：控制命令表 1602 液晶模塊的讀寫操作、屏幕和光標(biāo)的操作都是通過指令編程來實(shí)現(xiàn)的。（說明：1 為、0 為低電平）指令 1：清顯示，指令碼 01H, 光標(biāo)復(fù)位到地址 00H 位置。指令 2：光標(biāo)復(fù)位，光標(biāo)返回到地址 00H。指令 3：光標(biāo)和顯示模式設(shè)置 I/D ：光標(biāo)移動方

47、向，右移，低電平S:屏幕上所有文字是否或者右移。表示有效，低電平則無效。指令 4：顯示開關(guān)控制。D：控制整體顯示的開與關(guān)，表示開顯示，低電平表示關(guān)顯示C：控制光標(biāo)的開與關(guān)，表示有光標(biāo)，低電平表示無光標(biāo)B：控制光標(biāo)是否閃爍，閃爍，低電平不閃爍。指令 5：光標(biāo)或顯示移位 S/C ：高電序號指令RSR/WD7D6D5D4D3D2D1D01清顯示00000000012光標(biāo)返回000000001*3置輸入模式00000001I/DS4顯示開/關(guān)控制0000001DCB5光標(biāo)或字符移位000001S/CR/L*6置功能00001DLNF*7置字符發(fā)生存貯器地址0001字符發(fā)生存貯器地址8置數(shù)據(jù)存貯器地址0

48、01顯示數(shù)據(jù)存貯其地址9讀忙標(biāo)志或地址01BF計(jì)數(shù)器地址10寫數(shù)到CGRAM或DDRAM10要寫的數(shù)據(jù)內(nèi)容11從 CGRAM 或DDRAM讀數(shù)11讀出的數(shù)據(jù)內(nèi)容平時移動顯示的文字，低電平時移動光標(biāo)。指令 6：功能設(shè)置命令 DL：時為 4 位總線，低電平時為 8 位總線N：低電平時為單行顯示，時雙行顯示F: 低電平時顯示 5x7 的點(diǎn)陣字符，時顯示 5x10 的點(diǎn)陣字符。指令 7：字符發(fā)生器 RAM 地址設(shè)置。指令 8：DDRAM 地址設(shè)置。指令 9：讀忙信號和光標(biāo)地址 BF：為忙標(biāo)志位，表示忙，此時模塊不能接收命令或者數(shù)據(jù)，如果為低電平表示不忙。指令 10：寫數(shù)據(jù)。指令 11：讀數(shù)據(jù)。讀操作時

49、序：RStSP1tHD1R/WtFtPWtREtDtHD2DBO-DB7Valid Datatc寫操作時序：RStSP1tHD1R/WtPWtFEtRtSP2tHD2Valid DataDBO/DB7tc電路設(shè)計(jì)系統(tǒng)的電路由一個運(yùn)算放大器、一個發(fā)光二極管和一個喇叭組成。R25的阻值為 1K，R26 的阻值為 10K。對于二級運(yùn)算放大,都采用 F007.兩級放大電路均是負(fù)反饋接法,即反相比例運(yùn)算電路.而反相比例運(yùn)算電路中,輸入信號從反相輸入端輸入,同相輸入端接地.根據(jù)“虛短”和“虛斷”的特點(diǎn)，即 u_=u+,i_=i+=0.u+=0.而所謂“虛短”是由于理想集成運(yùn)放 Au0第四章 超聲波測距部分

50、的設(shè)計(jì)超聲波測距儀的設(shè)計(jì)主要由主程序、超聲波發(fā)生子程序、超聲波接收中斷程序及顯示子程序組成。4.1超聲波測距程序流程圖：主程序觸發(fā)超聲模塊發(fā)射超生波是否收到反射波是是否符合條件是主程序首先對系統(tǒng)環(huán)境初始化，設(shè)置定時器TO工作模式為16位的定時計(jì)數(shù)器模式，置位總中斷允許位EA并給顯示端口P0和P2清0。然后調(diào)用超聲波發(fā)生子程序送出個超聲波脈沖，為避免超聲波從直接傳送到引起的直接波觸發(fā)。需延遲1ms(這也就是測距器會有一個最小可測距離的原因)后，才打開外中斷0接收返回的超聲波信號。由于采用12MHz的晶振，機(jī)器周期為1US，當(dāng)主程序檢測到接收成功的標(biāo)志位后，將計(jì)數(shù)器TO中的數(shù)(即超聲波來回所用的時

51、間)，通過計(jì)算即可測得被測物體與測距儀之間的距離，4.2 主程序：1602 液晶顯示單片機(jī)處理數(shù)據(jù)初始化（單片機(jī)和液晶初始化）void main(void)/ 主程序udistance_data;uchar k;/定義變量i指向字符串?dāng)?shù)組元素Threshold=150;/為閥值賦值，當(dāng)距離小于這個值時，啟動蜂鳴器LcdInitiate();/調(diào)用LCD初始化函數(shù)delay(10);/延時10ms，給硬件一點(diǎn)反應(yīng)時間WriteAddress(0 x01);/ 從第1行第2列開始顯示k = 0;/指向字符數(shù)組的第1個元素while(stringk != 0)WriteData(stringk);k

52、+;/指向下字符數(shù)組一個元素WriteAddress(0 x41);/從第2行第2列開始顯示W(wǎng)riteData(J);/將萬位數(shù)字的字符常量寫入LCDWriteData(U);/將萬位數(shù)字的字符常量寫入LCDWriteData(L);/將萬位數(shù)字的字符常量寫入LCDWriteData(I);/將萬位數(shù)字的字符常量寫入LCDWriteData(:);WriteData(digitqian);/將萬位數(shù)字的字符常量寫入LCDWriteData(digitbai);/將萬位數(shù)字的字符常量寫入LCDWriteData(digitshi);/將千位數(shù)字的字符常量寫入LCDWriteData(digitg

53、e);/將百位數(shù)字的字符常量寫入LCDWriteData( );/將百位數(shù)字的字符常量寫入LCDWriteData(C);/將萬位數(shù)字的字符常量寫入LCDWriteData(M);/將萬位數(shù)字的字符常量寫入LCDi=0;Tx=0;/首先拉低脈沖輸入引腳TMOD=0 x09;/定時器0，16位工作方式/由變低電平，觸發(fā)外部中斷IT0=0;ET0=1;/打開定時器0溢出中斷EX0=0;/關(guān)閉外部中斷while(1)/程序循環(huán)WriteAddress(0 x46);/從第2行第2列開始顯示W(wǎng)riteData(digitqian);/將萬位數(shù)字的字符常量寫入LCDWriteData(digitbai)

54、;/將萬位數(shù)字的字符常量寫入LCDWriteData(digitshi);/將千位數(shù)字的字符常量寫入LCDWriteData(digitge);/將百位數(shù)字的字符常量寫入LCDEA=0;Tx=1;delay_20us();Tx=0;/產(chǎn)生一個20us的脈沖，在Tx引腳succeed_flag=0;/清測量成功標(biāo)志TL0=0;/定時器0清零/修改TH0=0;/定時器0清零/修改TR0=1;/啟動定時器0/修改while(Rx=0);/等待Rx回波引腳變EX0=1;/打開外部中斷EA=1;while(Rx=1);/等待低電平的到來和終端TR0=0;/關(guān)閉定時器1/修改EX0=0;/關(guān)閉外部中斷/修

55、改if(succeed_flag=1)dieH;/測量結(jié)果的高8位distance_data=8;/放入16位的高8位/與低8位合并成為16位結(jié)果數(shù)據(jù)distance_data=distance_data|eL;distance_data= distance_data/58;if (distance_data Threshold) /小于閥值，進(jìn)入函數(shù)warn();conver(distance_data);delay(1000);warn_beep = 0;/每次檢測時把蜂鳴器關(guān)閉4.3 顯示程序：void LcdInitiate(void)/液晶初始化函數(shù)delay(5);/延時15ms，

56、首次寫指令時應(yīng)給LCD一段較長的反應(yīng)時間/顯示模式設(shè)置：162顯示，57點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口WriteInstruction(0 x38);delay(5);/延時5ms，給硬件一點(diǎn)反應(yīng)時間WriteInstruction(0 x38);delay(5);WriteInstruction(0 x38);/連續(xù)三次，確保初始化成功delay(5);WriteInstruction(0 x0c);/顯示模式設(shè)置：顯示開，無光標(biāo)，光標(biāo)不閃爍delay(5);WriteInstruction(0 x06);/顯示模式設(shè)置：光標(biāo)右移，字符不移delay(5);WriteInstruction(0 x01)

57、;/清屏幕指令，將以前的顯示內(nèi)容清除delay(5);unsigned charBusyTest(void) /液晶顯示閑忙判斷函數(shù)bit result;RS=0;/根據(jù)規(guī)定，RS為低電平，RW為時，可以讀狀態(tài)RW=1;E=1;/E=1，才允許讀寫_nop_();/空操作_nop_();_nop_();_nop_();/空操作四個機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時間result=BF;/將忙碌標(biāo)志電平賦給resultE=0;/將E恢復(fù)低電平return result;void WriteInstruction (unsigned char dice) /液晶顯示寫指令函數(shù)whiusyTest()=1);/

58、如果忙就等待RS=0;/根據(jù)規(guī)定，RS和R/W同時為低電平時，可以寫入指令RW=0;E=0;/E置低電平(根據(jù)表8-6，寫指令時，E為高脈沖，/就是讓E從0到1發(fā)生正跳變，所以應(yīng)先置0_nop_();_nop_();/空操作兩個機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時間P0=dice;/將數(shù)據(jù)送入P0口，即寫入指令或地址_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();/空操作四個機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時間E=1;/E置_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();/空操作四個機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時間E=0;/當(dāng)E由跳變成低電平時，液晶模塊開始執(zhí)行命令void WriteData(

59、unsigned chary)/液晶顯示寫數(shù)據(jù)程序whiusyTest()=1);RS=1;/RS為，RW為低電平時，可以寫入數(shù)據(jù)RW=0;E=0;/E置低電平(根據(jù)表8-6，寫指令時，E為高脈沖，/就是讓E從0到1發(fā)生正跳變，所以應(yīng)先置0P0=y;/將數(shù)據(jù)送入P0口，即將數(shù)據(jù)寫入液晶模塊_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();/空操作四個機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時間E=1;/E置_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();/空操作四個機(jī)器周期，給硬件反應(yīng)時間E=0;/當(dāng)E由跳變成低電平時，液晶模塊開始執(zhí)行命令4.4 子程序的設(shè)計(jì)主要實(shí)現(xiàn)和中斷的程序控制

60、當(dāng)距離小于定義閥值開始驅(qū)動蜂鳴器void warn(void)/函數(shù)warn_beep = 1;O_()errupt0/外部中斷是 0 號eL =TL0;/取出定時器值/修改eH =TH0;/取出定時器值/修改succeed_flag=1;/至成功測量的標(biāo)志TR0 = 0;/關(guān)閉定時器 0外部中斷 0，用做判斷回波電平O_()errupt 0/外部中斷是 0 號eL =TL0;/取出定時器值/修改eH =TH0;/取出定時器值/修改succeed_flag=1;/至成功測量的標(biāo)志TR0 = 0;/關(guān)閉定時器 0定時器 0 中斷，如果出現(xiàn)中斷則此次計(jì)時，超過超聲波模塊接受的范圍，等待進(jìn)入下一次循