基于51單片機(jī)的超聲波測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)畢業(yè)論文(編輯修改稿)

　

【文章內(nèi)容簡(jiǎn)介】 化成BCD碼sta_flag=0。 //標(biāo)志清零} }}void sys_init(void){ uchar i。for(i=0。i29。i++) //顯示清零{ num[i]=0。}TMOD=0x11。TH0=0x15。TL0=0xA0。P0=0。CNT=0。 //超聲波發(fā)送關(guān)閉CSBIN=1。EA=1。 //開(kāi)放總中斷Init_LCD()。負(fù)責(zé)計(jì)算距離是INT0的中斷程序。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，使系統(tǒng)中斷，則系統(tǒng)轉(zhuǎn)入中斷處理程序。進(jìn)入中斷處理后，定時(shí)器T0和外部中斷0就立即被關(guān)閉，同時(shí)讀取時(shí)間值，調(diào)用計(jì)算距離函數(shù)，并給回波接收標(biāo)志位清零即成功接收到回波信號(hào)。中斷程序如下：void zd0() interrupt 1 //T0中斷用來(lái)計(jì)數(shù)器溢出，超過(guò)測(cè)距范圍{ flag=1； //中斷溢出標(biāo)志} void zd3() interrupt 3 //T1中斷用來(lái)掃描數(shù)碼管和計(jì)800 ms啟動(dòng)模塊{ TH1=0xf8； TL1=0x30； Display()； DIDI()； timer++； if（timer=400） { timer=0； TX=1； //800 ms啟動(dòng)一次模塊 _nop_()； _nop_()； _nop_()； _nop_()； _nop_()； _nop_()； _nop_()； _nop_()； _nop_()； _nop_()； _nop_()； _nop_()； _nop_()； _nop_()； _nop_()； _nop_()； _nop_()； _nop_()； _nop_()； _nop_()； _nop_()； TX=0； } }void main(void) { TMOD=0x11； //設(shè)T0為方式1，GATE=1； TH0=0； TL0=0； TH1=0xf8； //2 ms定時(shí) TL1=0x30； ET0=1； //允許T0中斷 ET1=1； //允許T1中斷 TR1=1； //開(kāi)啟定時(shí)器 EA=1； //開(kāi)啟總中斷 while(1) { while(!RX)。 //當(dāng)RX為零時(shí)等待 TR0=1； //開(kāi)啟計(jì)數(shù) while(RX)； //當(dāng)RX為1計(jì)數(shù)并等待 TR0=0； //關(guān)閉計(jì)數(shù) Count()； //計(jì)算 } }由于計(jì)算公式為S=17N/100000=N(m)，可以從中看出如果想要得到具體的距離的值，就只需要得到從超聲波發(fā)送開(kāi)始到接收到超聲波這個(gè)過(guò)程中定時(shí)器0的計(jì)數(shù)的次數(shù)。本設(shè)計(jì)中，采用了4位共陽(yáng)極連接的數(shù)碼管顯示來(lái)顯示與障礙物之間的距離，同時(shí)數(shù)碼管與P1口連接進(jìn)行動(dòng)態(tài)的段掃描。由于這個(gè)距離值是不斷變化的，所以，這個(gè)數(shù)碼管的顯示的過(guò)程是在外部中斷0發(fā)生后才進(jìn)行的。 所以當(dāng)主程序給超聲波發(fā)生器發(fā)送了信號(hào)后，此時(shí)中斷和定時(shí)器0就已經(jīng)被打開(kāi)，并開(kāi)始計(jì)時(shí)了。當(dāng)超聲波接收電路接收了到回波信號(hào)的同時(shí)時(shí)，在單片機(jī)檢測(cè)到該信號(hào)后，定時(shí)器計(jì)時(shí)就將停止，同時(shí)定時(shí)器的計(jì)數(shù)的次數(shù)將被提取出來(lái)，這樣就可以得到以m為單位的測(cè)量的距離值。C程序如下：Void Count (void){ time=TH0*256+TL0； TH0=0； TL0=0； //time=23529； S=(time*)； //算出來(lái)是m if((S=7000)||flag==1) //超出測(cè)量范圍顯示“” { flag=0； flag_beep=0； disbuff[0]=10； //“” disbuff[1]=10； //“” disbuff[2]=10； //“” disbuff[3]=10； //“” BEEP=1； } else { disbuff[0]=S/1000； disbuff[1]=S/100%10； disbuff[2]=S/10%10； disbuff[3]=S%10； } }：通過(guò)這次畢業(yè)設(shè)計(jì)對(duì)我來(lái)說(shuō)收獲甚多。剛開(kāi)始的時(shí)候毫無(wú)頭緒，在反復(fù)的查閱相關(guān)資料的情況下，慢慢的終于有了大概的思路，但是由于超聲波測(cè)距的課題涉及知識(shí)面很廣，對(duì)于設(shè)計(jì)菜鳥(niǎo)來(lái)說(shuō)的我，實(shí)在是力不從心。但是在三個(gè)月的刻苦學(xué)習(xí)和與老師的幫助下，很快設(shè)計(jì)有了眉目，我的作品也慢慢步入正軌。三個(gè)月的辛苦是值得的，一個(gè)畢業(yè)設(shè)計(jì)把我整個(gè)大學(xué)期間的知識(shí)都用上了，還讓我學(xué)到了很多我沒(méi)接觸過(guò)的內(nèi)容，讓我受益匪淺，同時(shí)也鍛煉了我的動(dòng)手能力，讓我對(duì)超聲波有了更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。本次畢業(yè)設(shè)計(jì)，雖然已經(jīng)完成了作品的制作，但是還有很多不完美的地方。經(jīng)過(guò)反復(fù)試驗(yàn)，作品還存在較大的誤差，通過(guò)分析可能是以下原因產(chǎn)生的：（1）環(huán)境的溫度所引起的誤差環(huán)境溫度的影響是本設(shè)計(jì)在不同的溫度條件下測(cè)量數(shù)據(jù)存在誤差的主要原因，根據(jù)有關(guān)資料，在當(dāng)溫差較大時(shí)，前后兩次測(cè)距的誤差肯定前后相差也比較大。而本設(shè)計(jì)中并沒(méi)有溫度補(bǔ)償模塊，由于知識(shí)面有限，只能完成超聲波測(cè)距的基本功能，希望隨著日后知識(shí)面的寬廣，能將作品完成的更加完美。 （2）不同障礙物表面材料的不同介質(zhì)引起的誤差因?yàn)楸砻娲植诘恼系K物介質(zhì)要比光滑介質(zhì)的測(cè)量結(jié)果要差，如果障礙物的發(fā)射面比較粗糙會(huì)引起發(fā)射信號(hào)散射開(kāi)那么回波信號(hào)就會(huì)減弱，這樣就會(huì)導(dǎo)致測(cè)量結(jié)果的誤差增大。 （3）超聲波模塊的感應(yīng)角的影響兩個(gè)超聲波探頭即發(fā)射探頭和接收探頭和障礙物之間存在一個(gè)幾何角度，反射波入射到探頭存在一定的角度，當(dāng)這個(gè)角度過(guò)大時(shí)，這就會(huì)造成測(cè)量較大的誤差，或者說(shuō)根本接收不到回波信號(hào)。特別是在障礙物的距離較小的時(shí)候這個(gè)誤差就成為了距離測(cè)量的主要誤差的原因，但是這種誤差是可以盡量減小的，利用發(fā)射能力強(qiáng)、散射小的探頭，或者多用幾個(gè)探頭。 （4）余波信號(hào)的影響在測(cè)量時(shí)有一部分的聲波是從發(fā)射探頭直接轉(zhuǎn)收到接收探頭的，這部分聲波即是余波信號(hào)，這種余波對(duì)測(cè)量的干擾是挺大的。但是這種干擾能夠通過(guò)別的方法進(jìn)行處理，比如軟件算法的方法去消除直達(dá)波的干擾。當(dāng)芯片收到信號(hào)波時(shí)自動(dòng)判定收到的超聲波信號(hào)是發(fā)射的聲波衍射而返回來(lái)的信號(hào)時(shí)就會(huì)自動(dòng)忽略掉，繼續(xù)去等待檢測(cè)在這個(gè)工作周期內(nèi)是否有有效反射波反射回來(lái)，如果有就進(jìn)行處理，沒(méi)有就進(jìn)行新的一次測(cè)量。參 考 文 獻(xiàn)[1] 劉洪恩. 汽車(chē)倒車(chē)防撞超聲波雷達(dá)的設(shè)計(jì)[J]. 儀表技術(shù)，2004，15（04）：55～60.[2] 劉典文等. 基于單片機(jī)STC89C51設(shè)計(jì)的超聲波測(cè)距儀[J]. 中國(guó)新技術(shù)信產(chǎn)品，2010，8：16～17.[3] 梁小流，陳炳森，梁建和. 基于89S52汽車(chē)防撞雷達(dá)系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 機(jī)電工程技術(shù)，2011，10(4)：49～51.[4]胡萍. 超聲波測(cè)距儀的研制[J]. 計(jì)算機(jī)與現(xiàn)代化，2003，7(10)：21～23.[5]時(shí)德剛，劉嘩. 超聲波測(cè)距的研究[J]. 計(jì)算機(jī)測(cè)量與控制，2002，9(10)：31～33.[6]蘇偉，鞏壁建. 超聲波測(cè)距誤差分析[J]. 傳感器技術(shù)，2004，3(4)：17～20.[7]Tom R. Watt. Cooling our tomorrows economically［J］. ASHRAE Journal，2004，17(4)：287～292[8]翟桂榮. 紅外解調(diào)器CX20106A原理與檢修[J]. 家庭電子，1997（7）：33～55.謝辭時(shí)光匆匆，轉(zhuǎn)眼間大學(xué)四年就快要過(guò)去了，回首四年，我們擁有太多的東西，同時(shí)也失去太多。不過(guò)無(wú)論怎樣，我覺(jué)得我變得更加成熟了，對(duì)于明天我擁有了更加多的底氣。一路走來(lái)，若是沒(méi)有你們的幫助，可能現(xiàn)在我將不是現(xiàn)在的我。千言萬(wàn)語(yǔ)都