畢業論文20xx2703桑岳乾-全文預覽

　　

【正文】 圖41 主程序流程圖Fig41 Main program flowchart 測距子程序流程圖 超聲波測距 時間=1s？ 發送超聲波 啟動計時器T0 Y 延時避開盲區 收到回波否？ 延時避開盲區 延時避開盲區 結束 預設時間 N N 圖42 測距子程序流程圖Fig42 Ranging subroutine flowchart 主要程序include //包括一個52標準內核的頭文件define uchar unsigned char //定義一下方便使用define uint unsigned intdefine ulong unsigned long//***********************************************sfr CLK_DIV = 0x97。我們知道C語言程序有利于實現較復雜的算法，匯編語言程序則具有較高的效率且容易精細計算程序運行的時間，而超聲波測距儀的程序既有較復雜的計算（計算距離時），又要求精細計算程序運行時間（超聲波測距時），所以控制程序可采用C語言和匯編語言混合編程。圖中1D到8D為數據輸入端，1Q到8Q為數據輸出端。 74HC573 　　 圖35 74HC573管腳圖Fig35 74H573pin map高性能硅門 CMOS 器件SL74HC573 跟 LS/AL573 的管腳一樣。要想避免“拖影”就必須在每位數碼管顯示完后將其關閉，我們可以加入“P0所以如果想讓數碼管顯示數字0，那么共陰數碼管的字符編碼為00111111，即0x3f；共陽數碼管的字符編碼為11000000，即0xc0。（2）靜態顯示驅動：靜態驅動也稱直流驅動。共陽數碼管內部連接如下圖： 圖33 數碼管 Fig33 Digital數碼管要正常顯示，就要用驅動電路來驅動數碼管的各個段碼，從而顯示出我們要的數字，因此根據數碼管的驅動方式的不同，可以分為靜態式和動態式兩類。共陰數碼管內部連接如圖3 所示。數碼管按各發光二極管電極的連接方式分為共陽數碼管和共陰數碼管兩種。圖32 單片機最小系統Fig32 Smallest singlechip system超聲波測距單片機系統主要由：AT89S52單片機、晶振、復位電路、電源濾波部份構成。AT89S52具有以下標準功能：8k字節Flash，256字節RAM，32 位I/O 口線，看門狗定時器，2 個數據指針，三個16 位定時器/計數器，一個6向量2級中斷結構，全雙工串行口，片內晶振及時鐘電路。 所用主要元器件簡介 AT89s52單片機主要性能（1）與MCS51單片機產品兼容（2）8K字節在系統可編程Flash存儲器（3） 1000次擦寫周期（4） 全靜態操作：0Hz～33Hz（5）32個可編程I/O口線（6）三個16位定時器/計數器（7）八個中斷源（8）全雙工UART串行通道（9）l 低功耗空閑和掉電模式（10）掉電后中斷可喚醒（11） 看門狗定時器 圖31 AT89S52管腳圖 Fig31 AT89S52 Pin map功能特性描述AT89S52是一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有8K 在系統可編程Flash 存儲器。放大的信號通過檢波電路得到解調后的信號，即把多個方波波解調成多個大方波波。另一種是理論上定量計算的表示方法，即用衰減系數來表示聲波的衰減。同時，由于介質的熱傳導，介質的稠密和稀疏部分之間進行熱交換，從而導致聲能的損耗，這就是介質的吸收現象。引起超聲波衰減的主要原因有： （1）擴散衰減:超聲波在傳播過程中，由于聲束的擴散能量逐漸分散，從而使單位面積內超聲波的能量隨傳播距離的增加而減弱。本系統在編程時選用了后者。由于單片機系統的晶振為12M晶振，因而單片機的時間分辨率是1181。單片機將測得的時間與聲速相乘再除以2即可得到測量值，最后經3位數碼管將測得的結果顯示出來。采用12MHz高精度的晶振，以獲得較穩定時鐘頻率，從而減小測量誤差。單片機主控芯片使用Atmel公司的AT89s52系列單片機，該單片機工作性能穩定，同時也是在單片機課程設計中經常使用到的控制芯片。如果測距精度要求很高，則應通過溫度補償的方法加以校正。它的原理如圖22所示：圖22 原理圖Fig22 Schematic與第二種方案相比，第一種使用的是單片機，編譯語言可以用C語言來實現，所以比較簡單，而第三種方法使用的濾波器通帶容易變化，實現起來就相對比較的困難，綜上所述，因此選擇第一種設計方案。由于EPM7128SLC8415的算法復雜，所以在軟件實現起來編程也復雜。充分利用了其多達128個宏單元、68pin可編程I/O口，使該器件可以將分頻功能、計數功能、顯示編碼功能、振蕩功能全部集于一體。(4).以數字的形式顯示測量距離。(2).根據超聲波測距原理，設計超聲波測距器的硬件結構電路。工作方式有反射式和遮斷式，在物位測量中兩種方式都可使用，但一般只用作定點檢測控制，不易進行連續測量。有關廠商不斷推出各種高性能的微波固體器件以及微波集成電路，不但使微波發射接受電路實現小型化，而且性能指標也有很大的提高，價格也有很大的下降。B. 微波測距法在電磁波譜中將波長為1~ l000mm 的電磁波稱為微波。輻射式物位計既可進行連續測量，也可進行定點發送信號和進行控制。 在工業生產中，超聲波被應用在金屬材料和部分非金屬材料探傷，鋇口厚，以及超聲振動切削加工、清洗、焊接等行業。在無損探傷、水下聲納系統、超聲測距系統中方向性是一個重要的考慮因素。總的來說，我國在超聲方面的研究在某些方面己走在了世界的前列。表面波換能器的研究我國開始于1965年，于1970年開始了高頻表面波的研究，1977年，我國研制成表面脈沖壓縮濾波器。由于戰爭的需要，法國人Langevin使用一種晶體傳感器在水下發射和接收相對低頻的超聲波。1883年，Galton首先發現了超聲波的存在，他當時的研究目的主要是探索人類所能感知的聲譜范圍。s lives. Mobile robots designed to clear the drainage culvert and the automatic control system Free sewage culvert clear guarantee robot, the robot is designed to clear the culvert sewage to the core. Control System is the core ponent of the development of ultrasonic range finder. Therefore, it is very important to design a good ultrasonic range finder. At the core of the design using AT89C52 lowcost, high accuracy, Micro figures show that the ultrasonic range finder hardware and software design methods. Modular design of the whole circuit from the main program, pre subroutine fired subroutine receive subroutine. display subroutine modules form. SCM prehensive analysis of the probe signal processing, and the ultrasonic range finder function. On the basis of the overall system design, hardware and software by the end of each module. Key words: AT89S52 Ultrasonic measurement目 錄1 引 言 1 1 超聲波研究的發展 1 2 幾種測距方法介紹 3 4 2 方案選擇的論證和選擇 4 ：采用單片機來控制的超聲波測距儀 4 ：采用CPLD來控制的超聲波測距儀 5 方案設計三：采用鎖相環頻率合成技術 6 6 6 7 3 系統的硬件設計 7 系統的硬件總體設計 7 8 8 8 9 數碼管驅動顯示 9 所用主要元器件簡介 9 AT89s52單片機 9 11 74HC573 14 HCSR04超聲波測距模塊 15 4 系統的軟件設計 16 主程序流程圖 17 測距子程序流程圖 18 主要程序 18 5 PCB板的制作 25 PCB簡介 25 印制電路板設計的一般步驟 27 制作元器件和建立元器件庫 27 元器件的位置調整和布線 29 PCB板的層 31 PCB板的布局 32 PCB板布線 32 6 電路調試 33 元件的焊接要點 33 外圍按鍵電路焊接與測試 34 7 系統測試結果及誤差分析 34 謝 辭 37 附 錄 39 IV1引 言超聲波是指頻率在20kHz以上的聲波，它屬于機械波的范疇。在此基礎上設計了系統的總體方案，最后通過硬件和軟件實現了各個功能模塊。因此，設計好的超聲波測距儀就顯得非常重要了。因此，經常出現開挖已經建設好的建筑設施來改造排水系統的現象。但是，由于歷史原因合成時間住的許多不可預見因素，城市給排水系統，特別是排水系統往往落后于城市建設。控制系統核心部分就是超聲波測距儀的研制。各探頭的信號經單片機綜合分析處理，實現超聲波測距儀的各種功能。s standard of living, speeding up the development and construction of the city. urban drainage system have greatly developed their situation is constantly improving. However, due to historical reasons many unpredictable factors in the synthesis of her time, the city drainage system. In particular drainage system often lags behind urban construction. Therefore, there are often good building excavation has been building facilities to upgrade the drainage system ph