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1、單片機課程設(shè)計單片機課程設(shè)計 題 目 : 超聲波測距的設(shè)計 班 級 : _ 指導老師: _姓 名: 學 號: 姓 名: 學 號: 姓 名: 學 號: 姓 名: 學 號: 目 錄摘要2關(guān)鍵詞2一、 設(shè)計要求2二、 設(shè)計思想2三、 總體設(shè)計及說明33.1超聲波33.1.1超聲波特性及應(yīng)用33.1. 2超聲波發(fā)生器(換能器)33.1.3超聲波測距原理43.2程序流程圖53.3程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的單元分配:6四、 各部分電路設(shè)計與說明64.1超聲波發(fā)射電路64.2數(shù)碼管顯示電路74.3單片機最小系統(tǒng)8五、 整體電路圖(仿真效果圖)9六、 設(shè)計總結(jié)10參考文獻10附表:組員分工及工作情況10附錄1:
2、89C52芯片資料11附錄2:程序清單13超聲波測距器的設(shè)計貴州大學機械工程學院 農(nóng)業(yè)機械化及其自動化 091班作者:鄒中妃0908030363 向冬冬0908030364 曾小軍0908030395 蒙兆鵬0908030396 指導老師:張富貴 Email:374824671摘要 隨著科學技術(shù)的快速發(fā)展,超聲波在測距器中的應(yīng)用越來越廣。但就目前技術(shù)水平來說,人們可以具體利用的測距技術(shù)還十分有限,因此,這是一個正在蓬勃發(fā)展而又有無限前景的技術(shù)及產(chǎn)業(yè)領(lǐng)域。展望未來,超聲波測距器作為一種新型的非常重要有用的工具在各方面都將有很到的發(fā)展空間,它將朝著更加高定位高精度的方向發(fā)展,以滿足日益發(fā)展的社會需
3、求。毋庸置疑,未來的的超聲波測距儀將與自動化智能化接軌,與其他的測距儀集成和融合,形成多測距儀。隨著測距儀的技術(shù)進步,測距儀將從具有單純判斷功能發(fā)展到具有學習功能,最終發(fā)張到具有創(chuàng)造力。在新的世紀里,面貌一新的測距儀將發(fā)揮更大的作用。 因此,從基礎(chǔ)出發(fā),成功設(shè)計單片機控制的測距器是進一步研發(fā)新型智能測距儀的良好開端,也將是此類科技研發(fā)技術(shù)的基礎(chǔ)與核心所在。此處,我們將進行基于89C52單片機(詳細信息資料見附錄1)的超聲波測距器的設(shè)計。關(guān)鍵詞: 超聲波 單片機 電路 程序 仿真一、 設(shè)計要求1. 設(shè)計一個超聲波測距器,用于汽車倒車、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場的位置控制。還可以用于液位、井深、
4、管道長度、物體厚度等的測量。2. 要求測量范圍在0.104.00米,測量精度1厘米。3. 測量時與被測物體無直接接觸,能夠清晰穩(wěn)定地顯示測量結(jié)果。二、 設(shè)計思想為了以超聲波作為檢測手段,必須產(chǎn)生超生波和接收超聲波。完成這種功能的裝置就是超聲波傳感器,習慣上稱為超聲波換能器或超聲波探頭。超聲波傳感器有發(fā)送器和接收器,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)。首先測出
5、超聲波從發(fā)射到遇到障礙物返回所經(jīng)歷的時間,再乘以超聲波的速度就得到二倍的聲源與障礙物之間的距離 測量距離的方法有很多種,短距離的可以用尺,遠距離的有激光測距等,超聲波測距適用于高精度的中長距離測量。因為超聲波在標準空氣中的傳播速度為331.45米/秒,由單片機負責計時,單片機使用12.0M晶振,所以此系統(tǒng)的測量精度理論上可以達到毫米級。 由于超聲波指向性強,能量消耗緩慢,在介質(zhì)中傳播距離遠,因而超聲波可以用于距離的測量。利用超聲波檢測距離,設(shè)計比較方便,計算處理也較簡單,并且在測量精度方面也能達到要求。 超聲波發(fā)生器可以分為兩類:一類是用電氣方式產(chǎn)生超聲波,一類是用機械方式產(chǎn)生超聲波。本課題屬
6、于近距離測量,可以采用常用的壓電式超聲波換能器來實現(xiàn)。 根據(jù)設(shè)計要求并綜合各方面因素,可以采用AT89S51單片機作為主控制器,用動態(tài)掃描法實現(xiàn)LED數(shù)字顯示,超聲波驅(qū)動信號用單片機的定時器完成,超聲波測距器的系統(tǒng)框圖如圖1所示: LED顯 示 單 片 機 控 制 器 超 聲 波 接 收 掃 描 驅(qū) 動 超 聲 波 發(fā) 送圖1 超聲波測距器硬件原理框圖三、 總體設(shè)計及說明3.1超聲波 諧振頻率高于20kHz的聲波被稱為超聲波。超聲波為直線傳播方式,頻率越高,繞射能力越弱,但反射能力越強。3.1.1超聲波特性及應(yīng)用由于超聲測距是一種非接觸檢測技術(shù),不受光線、被測對象顏色等的影響,較其它儀器更衛(wèi)生
7、,更耐潮濕、粉塵、高溫、腐蝕氣體等惡劣環(huán)境,具有少維護、不污染、高可靠、長壽命等特點。因此可廣泛應(yīng)用于紙業(yè)、礦業(yè)、電廠、化工業(yè)、水處理廠、污水處理廠、農(nóng)業(yè)用水、環(huán)保檢測、食品(酒業(yè)、飲料業(yè)、添加劑、食用油、奶制品)、防汛、水文、明渠、空間定位、公路限高等行業(yè)中??稍诓煌h(huán)境中進行距離準確度在線標定,可直接用于水、酒、糖、飲料等液位控制,可進行差值設(shè)定,直接顯示各種液位罐的液位、料位高度。因此,超聲在空氣中測距在特殊環(huán)境下有較廣泛的應(yīng)用。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于實現(xiàn)實時控制,并且在測量精度方面能達到工業(yè)實用的指標要求。由于超聲波測距系統(tǒng)具有以上的這些優(yōu)點,因此在汽車倒車雷
8、達的研制方面也得到了廣泛的應(yīng)用。 由于超聲波指向性強,能量消耗緩慢,在介質(zhì)中傳播的距離較遠,所以超聲波經(jīng)常用于距離的測量。利用超聲波檢測距離射擊比較方便,計算處理也較簡單,并且在測量精度方面也能達到日常使用的要求。3.1. 2超聲波發(fā)生器(換能器) 為了研究和利用超聲波,人們已經(jīng)設(shè)計和制成了許多超聲波發(fā)生器??傮w上講,超聲波發(fā)生器可以分為兩大類:一 類是用電氣方式產(chǎn)生超聲波,一類是用機械方式產(chǎn)生超聲波。電氣方式包括壓電型、磁致伸縮型和電動型等;機械方式有加爾統(tǒng)笛、液哨和氣流旋笛等。它們所產(chǎn)生 的超聲波的頻率、功率和聲波特性各不相同,因而用途也各不相同。目前較為常用的是壓電式超聲波發(fā)生器。 壓電
9、式超聲波發(fā)生器實際上是利用壓電晶體的諧振來工作的。換能器在電脈沖激勵下可將電能轉(zhuǎn)換為機械能,向外發(fā)送超聲波;反之,當換能器處在接收狀態(tài)時,它可將聲能(機械能)轉(zhuǎn)換為電能。其內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示,它有兩個壓電晶片和一個共振板。當它的兩極外加脈沖信號,其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時,壓電晶片將會發(fā)生共振,并帶動共振板振動,便產(chǎn)生超聲波。反之,如果兩電極間未外加電壓,當共振板接收到超聲波 時,將壓迫壓電晶片作振動,將機械能轉(zhuǎn)換為電信號,這時它就成為超聲波接收器了。共振板壓電晶片電極圖2 超聲波換能器內(nèi)部結(jié)構(gòu)圖 3.1.3超聲波測距原理 超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波,在發(fā)射時刻的同時開始計時,超
10、聲波在空氣中傳播,途中碰到障礙物就立即返回來,超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。常溫下超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s,根據(jù)計時器記錄的時間t,就可以計算出發(fā)射點距障礙物的距離(s),即:s=340t/2。不同溫度下聲速有差別,具體關(guān)系如表1: 表1 不同溫度下超聲波聲速表溫度/C-30-20-100102030100聲速/(m·s¹)313319325323338344349386 最常用的超聲測距的方法是回聲探測法,超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波,在發(fā)射時刻的同時計數(shù)器開始計時,超聲波在空氣中傳播,途中碰到障礙物面阻擋就立即反射回來,超聲波接收器收到反射回的
11、超聲波就立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為340m/s根據(jù)計時器記錄的時間t,就可以計算出發(fā)射點距障礙物面的距離s,即:s=340t/2。 由于超聲波也是一種聲波,其聲速V與溫度有關(guān)。在使用時,如果傳播介質(zhì)溫度變化不大,則可近似認為超聲波速度在傳播的過程中是基本不變的。如果對測距精度要求很高,則應(yīng)通過溫度補償?shù)姆椒▽y量結(jié)果加以數(shù)值校正。聲速確定后,只要測得超聲波往返的時間,即可求得距離。這就是超聲波測距儀的基本原理。如圖3所示: d T T 障礙物 R 圖3 超聲波測距原理 d為測距器與障礙物之間的距離,在夾角影響不大的前提下,距離的計算公式為: dS/2=V*T*/2 (2-1) 式
12、中,S為聲波的總路程,單位為m;V為聲速,單位m/s;T為從發(fā)射信號到接收到信號之間的延遲時間,單位S。外部中斷入口定時中斷入口3.2程序流程圖 開 始關(guān)外部中斷 系統(tǒng)初始化定時器初始化讀取時間值發(fā)送超聲波脈沖發(fā)射超聲波計算距離等待發(fā)射超聲波 停止發(fā)射結(jié)果輸出計算距離 返 回開外部中斷顯示結(jié)果0.5s 返 回 a) 主程序框圖 a) 定時中斷服務(wù)子程序 c) 外部中斷子程序 圖4 程序流程 主程序首先要對系統(tǒng)環(huán)境初始化,設(shè)置定時器T0工作模式為16位定時/計數(shù)器模式,置位總中斷允許位EA并對顯示端口P0和P2清0;然后調(diào)用超聲波發(fā)生子程序送出一個超聲波脈沖。為了避免超聲波從發(fā)射器直接傳送到接收
13、器引起的直射波出發(fā),需要延時約0.1ms后才打開外中斷0接收返回的超聲波信號。由于采用的是12MHz的晶振,計數(shù)器每計一個數(shù)就是1us,所以當主程序檢測到接收成功的標志位后,將計數(shù)器T0中的數(shù)按式(2-2)計算,即可得被測物體與測距器之間的距離。d=(v*t)/2=(172T0/10000)cm (2-2)式中,T0為計數(shù)器T0的計數(shù)值;設(shè)計時去20C時的聲速為344m/s。測出距離后,結(jié)果將以十進制BCD碼方式送往LED顯示約0.5s,然后再發(fā)超聲波脈沖重復測量過程。程序詳見附錄2。3.3程序存儲器和數(shù)據(jù)存儲器的單元分配: 堆棧在4FH以上;20H用于標志;顯示緩沖單元在40H-43H;使用
14、內(nèi)存44H、45H、46H用于計算距離;VOUT ,EQU ,P1.0 ,紅外脈沖輸出端口。四、 各部分電路設(shè)計與說明4.1超聲波發(fā)射電路圖5 超聲波發(fā)射電路對該發(fā)射電路輸入端(IN)送入一個由晶振電路發(fā)出的方波信號,信號在電路中傳輸?shù)倪^程中,在電路每個不同的位置都將變換成不同的信號形式(如A、B處信號與輸入端IN的方波信號均有相對變化),最終,經(jīng)該電路的放大作用后,輸出一個被放大了的模擬信號。如圖5所示。4.2數(shù)碼管顯示電路圖6 數(shù)碼管顯示電路如圖6所示,顯示電路采用LED數(shù)碼管顯示。LED數(shù)碼管顯示有靜態(tài)顯示方式和動態(tài)顯示方式,本系統(tǒng)采用并行輸出的動態(tài)顯示方式。(1)動態(tài)顯示原理七段LED
15、顯示器由8個發(fā)光二極管組成,通常構(gòu)成字形“日”,其中有一個發(fā)光二極管用來顯示小數(shù)點。各段LED顯示器由驅(qū)動電路驅(qū)動,控制相應(yīng)的二極管導通,相應(yīng)的一個筆畫或一個點就發(fā)光,由此就能顯示出對應(yīng)字符。通常將各段發(fā)光二極管的陰極或陽極連在一起作為公共端;將各段發(fā)光二極管陽極連在一起的叫共陽極顯示器,用低電平驅(qū)動;將陰極連在一起的叫共陰極顯示器,用高電平驅(qū)動。本設(shè)計中的數(shù)碼顯示值用來模擬測距器測量的距離,其實質(zhì)是因滑動變阻器阻值的變化而導致555時間延遲器產(chǎn)生的時間延遲,然后經(jīng)過單片機程序計算出的對應(yīng)數(shù)據(jù),本設(shè)計既是用該數(shù)據(jù)來模擬測距器測量的距離。4.3單片機最小系統(tǒng)圖7單片機最小系統(tǒng)單片機最小系統(tǒng)是單片
16、機能正常工作的最小外接電路單元,如圖7所示。是設(shè)計電路的核心部分,也是整個作品最關(guān)鍵的最重要的部分。它包括:復位電路、晶振電路、單片機89C52以及排阻RESPACK-8等重要元件。能實現(xiàn)方波信號的產(chǎn)生,時間延遲的計算和仿真復位等重要功能。五、 整體電路圖(仿真效果圖)圖8 整體電路圖整體系統(tǒng)圖是將各個能獨立完成特定功能的組成部分按設(shè)計功能需求有機地連接在一起,完成我們預期的總體功能,并通過仿真軟件,顯示出效果圖。用以檢驗我們的設(shè)計的合理性和準確性。包括單片機、晶振電路、復位電路、發(fā)射電路、接收電路、LED數(shù)碼顯示管。特別說明,由于Protues中沒有供發(fā)射電路和接收電路使用的換能器,此處用圖
17、8中模擬電路代替這兩個電路。模擬電路用變化的電阻來模擬變化的距離,產(chǎn)生變化的輸入信號,從而顯示出變化的測量數(shù)據(jù)。六、 設(shè)計總結(jié)經(jīng)過為期一個星期的單片機課程設(shè)計,最后將其設(shè)計情況作如下總結(jié):從設(shè)計過程上講。剛學完單片機原理及接口技術(shù),對很多基礎(chǔ)知識掌握得也還不夠熟練。另外,protues和Keil兩個新軟件又是第一次接觸。所以,剛開始進行設(shè)計時存在很多問題,并且無從下手,尤其是在庫中搜索我們需要的元件和繪制各部分電路圖并進行仿真測試。然而,又因為時間有限。所以我們將學習,摸索,請教和設(shè)計同步進行。我們先對指導老師發(fā)下的相關(guān)資料認真學習,然后慢慢摸索著使用軟件,期間我們屢次出錯,又屢次修改,對于始
18、終弄不清楚的問題,我們用筆記錄下來,找時間請教張老師以及在讀研究生陳師兄。在我們不斷出錯然后想方設(shè)法將問題一個個突破后,我們的設(shè)計也在不經(jīng)意間一步一步地趨向完善。雖然有部分內(nèi)容(如:程序直接從光盤中提?。┦乾F(xiàn)存可以直接使用的,但通過將各個部分進行有機的整合,我們又進一步加深了工程邏輯性的認識。從團隊合作上來講。本隊成員共四人,為了共同完成好本次課程設(shè)計內(nèi)容,一個星期的時間,我們幾乎朝夕相處,雖然各自有明確分工(具體分工及實際工作情況見附表),但我們都是朝著一個共同的方向在努力。相互間有需要的時候,成員間也會相互幫助。充分體現(xiàn)了團隊的合作理念。最終如期完成了本次課程設(shè)計任務(wù)。最后,不管最終成績?nèi)?/p>
19、何,我們自己清楚在這個過程中學到了很多。參考文獻(1) 李朝青 單片機原理及接口技術(shù) 北京北京航空航天大學出版社 2006.12 (2)樓然苗,李光飛 單片機課程設(shè)計指導 北京航空航天大學出版社 2007.7附表:組員分工及工作情況主要負責項目實際工作情況備注鄒中妃協(xié)調(diào)工作錄入程序完成發(fā)射電路的設(shè)計,在Keil中錄入程序,參與總電路的組合與仿真調(diào)試。離崗半天向冬冬系統(tǒng)電路的設(shè)計完成系統(tǒng)電路的設(shè)計,參與程序校對和總電路的組合、仿真調(diào)試和修訂說明書,。曾小軍接收電路的設(shè)計完成接收電路的設(shè)計,參與程序校對和總電路的組合和仿真調(diào)試。蒙兆鵬說明書的編寫完成說明書的編寫,協(xié)助其他三名隊友的電路設(shè)計和仿真調(diào)
20、試。離崗一天總結(jié) 組員在認真負責好自己預定任務(wù)的前提下,相互間協(xié)調(diào)互助工作。其間,當隊友有事離崗時,其他隊友視其工作視為己任,積極投入相應(yīng)的作業(yè)中。充分發(fā)揮分工與合作并行的實施辦法,如期完成了本次設(shè)計。附錄1:89C52芯片資料芯片資料AT89C52的芯片資料 AT89C52為8位通用微處理器,采用工業(yè)標PDIP封裝的AT89C52引腳圖準的C51內(nèi)核,在內(nèi)部功能及管腳排布上與通用的8xc52相同,其主要用于會聚調(diào)整時的功能控制。功能包括對會聚主IC內(nèi)部寄存器、數(shù)據(jù)RAM及外部接口等功能部件的初始化,會聚調(diào)整控制,會聚測試圖控制,紅外遙控信號IR的接收解碼及與主板CPU通信等。AT89C52是
21、一個低電壓,高性能CMOS 8位單片機,片內(nèi)含8k bytes的可反復擦寫的Flash只讀程序存儲器和256 bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM),器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術(shù)生產(chǎn),兼容標準MCS-51指令系統(tǒng),片內(nèi)置通用8位中央處理器和Flash存儲單元,AT89C52單片機在電子行業(yè)中有著廣泛的應(yīng)用。 主要功能特性:1、 兼容MCS51指令系統(tǒng) 2、 8k可反復擦寫(大于1000次)Flash ROM; 3、 32個雙向I/O口; 4、 256x8bit內(nèi)部RAM; 5、3個16位可編程定時/計數(shù)器中斷; 6、 時鐘頻率0-24MHz; 7、2個串行中斷,可編程UA
22、RT串行通道; 8、2個外部中斷源,共8個中斷源; 9、2個讀寫中斷口線,3級加密位; 10、 低功耗空閑和掉電模式,軟件設(shè)置睡眠和喚醒功能;11、 有PDIP、PQFP、TQFP及PLCC等幾種封裝形式,以適應(yīng)不同產(chǎn)品的需求。 主要管腳有: XTAL1(19腳)和XTAL2(18腳)為振蕩器輸入輸出端口,外接12MHz晶振。RST/Vpd(9腳)為復位輸入端口,外接電阻電容組成的復位電路。VCC(40腳)和VSS(20腳)為供電端口,分別接+5V電源的正負端。P0P3為可編程通用I/O腳,其功能用途由軟件定義,在本設(shè)計中,P0端口(3239腳)被定義為N1功能控制端口,分別與N1的相應(yīng)功能管
23、腳相連接,13腳定義為IR輸入端,10腳和11腳定義為I2C總線控制端口,分別連接N1的SDAS(18腳)和SCLS(19腳)端口,12腳、27腳及28腳定義為握手信號功能端口,連接主板CPU的相應(yīng)功能端,用于當前制式的檢測及會聚調(diào)整狀態(tài)進入的控制功能。 P0口是一組8位漏極開路型雙向I/O口, 也即地址/數(shù)據(jù)總線復用口。作為輸出口用時,每位能吸收電流的方式驅(qū)動8個TTL邏輯門電路,對端口P0寫“1”時,可作為高阻抗輸入端用。在訪問外部數(shù)據(jù)存儲器或程序存儲器時,這組口線分時轉(zhuǎn)換地址(低8位)和數(shù)據(jù)總線復用,在訪問期間激活內(nèi)部上拉電阻。在Flash編程時,P0口接收指令字節(jié),而在程序校驗時,輸出
24、指令字節(jié),校驗時,要求外接上拉電阻。P1是一個帶內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口,P1的輸出緩沖級可驅(qū)動(吸收或輸出電流)4個TTL邏輯門電路。對端口寫“1”,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平,此時可作輸入口。作輸入口使用時,因為內(nèi)部存在上拉電阻,某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流(IIL)。與AT89C51不同之處是,P1.0和P1.1還可分別作為定時/計數(shù)器2的外部計數(shù)輸入(P1.0/T2)和輸入(P1.1/T2EX)。Flash編程和程序校驗期間,P1接收低8位地址。引腳號功能特性P1.0T2,時鐘輸出P1.1T2EX(定時/計數(shù)器2)。 P2是一個帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口
25、,P2的輸出緩沖級可驅(qū)動(吸收或輸出電流)4個TTL邏輯門電路。對端口P2寫“1”,通過內(nèi)部的上拉電阻把端口拉到高電平,此時可作輸入口,作輸入口使用時,因為內(nèi)部存在上拉電阻,某個引腳被外部信號拉低時會輸出一個電流(IIL)。在訪問外部程序存儲器或16位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器(例如執(zhí)行MOVXDPTR指令)時,P2口送出高8位地址數(shù)據(jù)。在訪問8位地址的外部數(shù)據(jù)存儲器(如執(zhí)行MOVX RI指令)時,P2口輸出P2鎖存器的內(nèi)容。Flash編程或校驗時,P2亦接收高位地址和一些控制信號。P3口是一組帶有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口。P3口輸出緩沖級可驅(qū)動(吸收或輸出電流)4個TTL邏輯門電路。對P3口
26、寫入“1”時,它們被內(nèi)部上拉電阻拉高并可作為輸入端口。此時,被外部拉低的P3口將用上拉電阻輸出電流(IIL)。P3口除了作為一般的I/O口線外,更重要的用途是它的第二功能P3口還接收一些用于Flash閃速存儲器編程和程序校驗的控制信號。RST復位輸入。當振蕩器工作時,RST引腳出現(xiàn)兩個機器周期以上高電平將使單片機復位。ALE/PROG當訪問外部程序存儲器或數(shù)據(jù)存儲器時,ALE(地址鎖存允許)輸出脈沖用于鎖存地址的低8位字節(jié)。一般情況下,ALE仍以時鐘振蕩頻率的1/6輸出固定的脈沖信號,因此它可對外輸出時鐘或用于定時目的。要注意的是:每當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器時將跳過一個ALE脈沖。對Flash存儲
27、器編程期間,該引腳還用于輸入編程脈沖(PROG)。如有必要,可通過對特殊功能寄存器(SFR)區(qū)中的8EH單元的D0位置位,可禁止ALE操作。該位置位后,只有一條MOVX和MOVC指令才能將ALE激活。此外,該引腳會被微弱拉高,單片機執(zhí)行外部程序時,應(yīng)設(shè)置ALE禁止位無效。PSEN程序儲存允許(PSEN)輸出是外部程序存儲器的讀選通信號,當AT89C52由外部程序存儲器取指令(或數(shù)據(jù))時,每個機器周期兩次PSEN有效,即輸出兩個脈沖。在此期間,當訪問外部數(shù)據(jù)存儲器,將跳過兩次PSEN信號。EA/VPP外部訪問允許。欲使CPU僅訪問外部程序存儲器(地址為0000HFFFFH),EA端必須保持低電平
28、(接地)。需注意的是:如果加密位LB1被編程,復位時內(nèi)部會鎖存EA端狀態(tài)。如EA端為高電平(接Vcc端),CPU則執(zhí)行內(nèi)部程序存儲器中的指令。Flash存儲器編程時,該引腳加上+12V的編程允許電源Vpp,當然這必須是該器件是使用12V編程電壓Vpp。XTAL1振蕩器反相放大器的及內(nèi)部時鐘發(fā)生器的輸入端。XTAL2振蕩器反相放大器的輸出端。ADC0808ADC0808是采樣分辨率為8位的、以逐次逼近原理進行模/數(shù)轉(zhuǎn)換的器件。其內(nèi)部有一個8通道多路開關(guān),它可以根據(jù)地址碼鎖存譯碼后的信號,只選通8路模擬輸入信號中的一個進行A/D轉(zhuǎn)換。ADC0808是ADC0809的簡化版本,功能基本相同。一般在硬
29、件仿真時采用ADC0808進行A/D轉(zhuǎn)換,實際使用時采用ADC0809進行A/D轉(zhuǎn)換。附錄2:程序清單 ;*;* 超聲波測距器 *;* 采用 AT89C52 12MHZ晶振 *;* 采用共陽LED顯示器 LRM 2004.03.18 *;*;測距范圍7CM-11M,堆棧在4FH以上,20H用于標志;顯示緩沖單元在40H-43H,使用內(nèi)存44H、45H、46H用于計算距離; VOUT EQU P1.0 ; 紅外脈沖輸出端口;*;* 中斷入口程序 *;*; ORG 0000H LJMP START ORG 0003H LJMP PINT0 ORG 000BH LJMP INTT0 ORG 0013
30、H RETI ORG 001BH LJMP INTT1 ORG 0023H RETI ORG 002BH RETI ;*;* 主 程 序 *;*; START: MOV SP,#4FH MOV R0,#40H ;40H-43H為顯示數(shù)據(jù)存放單元(40H為最高位) MOV R7,#0BH CLEARDISP: MOV R0,#00H INC R0 DJNZ R7,CLEARDISP MOV 20H,#00H MOV TMOD,#21H ;T1為8位自動重裝模式,T0為16位定時器 MOV TH0,#00H ;65毫秒初值 MOV TL0,#00H MOV TH1,#0F2H ;40KHZ初值 M
31、OV TL1,#0F2H MOV P0,#0FFH MOV P1,#0FFH MOV P2,#0FFH MOV P3,#0FFH MOV R4,#04H ;超聲波肪沖個數(shù)控制(為賦值的一半) SETB PX0 SETB ET0 SETB EA SETB TR0 ;開啟測距定時器 start1: LCALL DISPLAY JNB 00H,START1 ;收到反射信號時標志位為1 CLR EA LCALL WORK ;計算距離子程序 SETB EA CLR 00H SETB TR0 ;重新開啟測距定時器 MOV R2,#64H ;測量間隔控制(約4*100=400MS) LOOP: LCALL
32、DISPLAY DJNZ R2,LOOP SJMP Start1;*;* 中斷程序* *;*;T0中斷,65毫秒中斷一次INTT0: CLR EA CLR TR0 MOV TH0,#00H MOV TL0,#00H SETB ET1 SETB EA SETB TR0 ;啟動計數(shù)器T0,用以計算超聲來回時間 SETB TR1 ;開啟發(fā)超聲波用定時器T1OUT: RETI;T1中斷,發(fā)超聲波用INTT1: CPL VOUT DJNZ R4,RETIOUT CLR TR1 ;超聲波發(fā)送完畢,關(guān)T1 CLR ET1 ; MOV R4,#04H SETB EX0 ;開啟接收回波中斷RETIOUT: RE
33、TI;外中斷0,收到回波時進入PINT0: CLR TR0 ;關(guān)計數(shù)器 CLR TR1 CLR ET1 CLR EA ; CLR EX0 ; MOV 44H,TL0 ;將計數(shù)值移入處理單元 MOV 45H,TH0 ; SETB 00H ;接收成功標志 RETI;*;* 顯示程序 *;*; 40H為最高位,43H為最低位,先掃描高位 DISPLAY: MOV R1,#40H;G MOV R5,#0F7H;G PLAY: MOV A,R5 MOV P0,#0FFH MOV P2,A MOV A,R1 MOV DPTR,#TAB MOVC A,A+DPTR MOV P0,A LCALL DL1MS
34、INC R1 MOV A,R5 JNB ACC.0,ENDOUT;G RR A MOV R5,A AJMP PLAY ENDOUT: MOV P2,#0FFH MOV P0,#0FFH RET; TAB: DB 0C0H,0F9H,0A4H,0B0H,99H,92H,82H,0F8H,80H,90H,0FFH,88H,0BFH;共陽段碼表 "0" "1" "2" "3" "4" "5""6" "7" "8" &quo
35、t;9" "不亮""A""-"*;* 延時程序 *;*; DL1MS: MOV R6,#14H DL1: MOV R7,#19H DL2: DJNZ R7,DL2 DJNZ R6,DL1 RET;*;* 距離計算程序 (=計數(shù)值*17/1000cm) *;*;work: PUSH ACC PUSH PSW PUSH B MOV PSW, #18h MOV R3, 45H MOV R2, 44H MOV R1, #00D MOV R0, #17D LCALL MUL2BY2 MOV R3, #03H MOV R2, #0E8H LCALL DIV4BY2 LCALL DIV4BY2 MOV 40H, R4 MOV A,40H JNZ JJ0 MOV 40H,#0AH ;最高位為零,不點亮JJ0: MOV A, R0 MOV R4, A MOV A, R1 MOV R5, A MOV R3, #00D MOV R2, #100D LCALL DIV4BY2 MOV 41H, R4 MOV A,41H JNZ JJ1 MOV A,40H ;次高位為0,先看最高位是否為不亮 SUBB A,#0AH JNZ JJ1 MOV 41H,#0AH ;最高位不亮,次高位也不亮JJ1: MOV A,
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