單片機(jī)超聲波測(cè)距1

1、 基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距 畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)( 屆 )論文題目 基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距 Ultrasonic distance measurement based on single chip學(xué) 生 姓 名： 學(xué) 號(hào)： 二級(jí)學(xué)院名稱： 專 業(yè)： 指 導(dǎo) 教 師： 職 稱： . 摘 要超聲波具有指向性強(qiáng)，能量消耗緩慢，傳播距離較遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，所以，在利用傳感器技術(shù)和自動(dòng)控制技術(shù)相結(jié)合的測(cè)距方案中，超聲波測(cè)距是目前應(yīng)用最普遍的一種，他廣泛應(yīng)用于防盜、倒車?yán)走_(dá)、水位測(cè)量、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)。本課題詳細(xì)介紹了超聲波傳感器的原理和特性，以及STC公司的STC89C51的單片機(jī)的性能和特點(diǎn)，

2、并在分析了超聲波測(cè)距的原理的基礎(chǔ)上，指出了設(shè)計(jì)測(cè)距系統(tǒng)的不足并加以改進(jìn)，采用DS18B20芯片實(shí)時(shí)測(cè)出溫度，將溫度引起的誤差考慮在內(nèi)并且加以修正，給出了以STC89C51單片機(jī)為核心的低成本、高精度、液晶顯示超聲波測(cè)距系統(tǒng)的硬件電路和軟件設(shè)計(jì)方法。該系統(tǒng)電路設(shè)計(jì)合理、工作穩(wěn)定、性能良好、檢測(cè)速度快、計(jì)算簡(jiǎn)單并且做到了可設(shè)計(jì)報(bào)警范圍的功能,在測(cè)量精度方面能達(dá)到工業(yè)使用的要求。關(guān)鍵詞：?jiǎn)纹瑱C(jī)；超聲波測(cè)距；報(bào)警；溫度 52浙江工業(yè)大學(xué)之江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 英文摘要Ultrasonic distance measurement based on single chip Abstract:

3、 Ultrasound has a strong point, the energy consumption of the slow spread of the advantages of distance, so the use of sensor technology and automatic control technology, the program combines distance, ultrasonic distance measurement is the most common one, and he widely used in security, parki

4、ng sensor, water level measurement, construction sites and some industrial sites. This subject introduces the principles and characteristics of ultrasonic sensors, and microcontroller STC89C51 STC's performance and characteristics, and the analysis of the ultrasonic distance measurement bas

5、ed on the principle that the lack of design ranging system and make improvements, will into account the error due to temperature and should be amended to STC89C51 given low-cost microcontroller as the core, high-accuracy, liquid crystal display ultrasonic ranging system of hardware and software

6、 design methods. The system circuit design is reasonable, stable, good performance, fast detection of simple calculation and can be designed to achieve the alarm range of functions to achieve precision in the measurement requirements for industrial use. Keywords: microcontroller; LCD displ

7、ay; alarm; ranging 基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距目 錄第一章 緒論1.1 研究的背景51.2研究的主要內(nèi)容51.3應(yīng)解決的關(guān)鍵問題6第二章 方案論證62.1方案比較62.1.1 激光測(cè)距62.1.2 超聲波測(cè)距62.2 確定方案6第三章 硬件設(shè)計(jì)8 3.1超聲波測(cè)距模塊11 3.1.1 超聲波傳感器介紹11 3.1.2 HC-SR04超聲波測(cè)距模塊的性能特點(diǎn)12 3.1.3 HC-SR04的管腳排列和電氣參數(shù)13 3.1.4超聲波時(shí)序圖13 3.1.5 HC-RS04超聲波測(cè)距原理193.2主控部分153.2.1 STC89C5115 3.1 STC89C51主要性能8 3.2 S

8、TC89C51外部結(jié)構(gòu)及特性8 3.3 STC89C51內(nèi)部組成93.2.2 復(fù)位電路153.2.3 晶振電路163.3 驅(qū)動(dòng)顯示電路及報(bào)警電路173.3.1 1602LCD液晶顯示屏173.3.2 蜂鳴器報(bào)警183.4 穩(wěn)壓電路20第四章 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)224.1軟件開發(fā)環(huán)境294.2主程序224.3顯示數(shù)據(jù)子程序244.4報(bào)警子程序254.5按鍵子程序26第五章 調(diào)試29結(jié) 論31致 謝52參考文獻(xiàn)32附 錄（A）33附 錄（B）34基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距第一章 緒 論1.1 研究的背景單片機(jī)技術(shù)的迅速興起與蓬勃發(fā)展，其穩(wěn)定、安全、高效、經(jīng)濟(jì)等優(yōu)點(diǎn)十分突出，所以其應(yīng)用也十分廣泛。單片機(jī)已經(jīng)

9、無處不在、與我們生活息息相關(guān)，并且滲透到生活的方方面面，如空調(diào)、VCD機(jī)、手機(jī)、微波爐、自動(dòng)洗衣機(jī)及汽車電子設(shè)備等。單片機(jī)的特點(diǎn)是體積較小，也就是其集成特性，其內(nèi)部結(jié)構(gòu)是普通計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的簡(jiǎn)化，增加一些外圍電路，就能夠組成一個(gè)完整的小系統(tǒng)，單片機(jī)具有很強(qiáng)的可擴(kuò)展性。它具有和普通計(jì)算機(jī)類似的、強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理功能，通過使用一些科學(xué)的算法，可以獲得很強(qiáng)的數(shù)據(jù)處理能力。所以單片機(jī)在工業(yè)應(yīng)用中，可以極大地提高工業(yè)設(shè)備的智能化、數(shù)據(jù)處理能力和處理效率，而且單片機(jī)無需占用很大的空間。同時(shí)，隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，超聲波測(cè)距系統(tǒng)日益重要，應(yīng)用范圍迅速擴(kuò)大，由于超聲測(cè)距是一種非接觸檢測(cè)技術(shù)，不受光線、被測(cè)對(duì)象顏色等

10、的影響，在較惡劣的環(huán)境（如含粉塵）具有一定的適應(yīng)能力，因此用途極度廣泛。在測(cè)繪地形圖，建造房屋、橋梁、道路、開挖礦山、油井等，倒車?yán)走_(dá)、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，例如液位、井深、管道長(zhǎng)度等場(chǎng)合應(yīng)用比較普遍。利用超聲波檢測(cè)往往比較迅速、方便、計(jì)算簡(jiǎn)單、易于做到實(shí)時(shí)控制，并且在測(cè)量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求。超聲波是指頻率高于20000Hz的一種人無法聽見的聲波。人耳朵能聽到的聲波頻率為2020000Hz，當(dāng)聲波的振動(dòng)頻率大于20000Hz時(shí)，人耳無法聽到。因此，我們把頻率高于20000赫茲的聲波稱為“超聲波”。  超聲波方向性好，穿透能力強(qiáng)，能夠傳遞信息，易于獲得較集中

11、的聲能，在水中傳播距離遠(yuǎn)。超聲波在醫(yī)學(xué)、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)，漁業(yè)上有很多的應(yīng)用?？捎糜跍y(cè)距、測(cè)速、測(cè)障、清洗、焊接、碎石、殺菌消毒、檢查金屬產(chǎn)品的缺陷、焊接鋁金屬、洗衣服、在坡璃上鉆孔、以及尋找沉沒了的船只等等。超聲波的波長(zhǎng)相對(duì)來說比聲波要短，通常的障礙物都會(huì)比超聲波的波長(zhǎng)大很多，所以說超聲波的衍射能力不是很強(qiáng)，在介質(zhì)一定密度不變的情況下，超聲波能夠沿著波的方向一致沿直線傳波，超聲波的波長(zhǎng)相對(duì)來說越短的話，直射能力就越好。    當(dāng)聲音在空氣中傳播時(shí)，推動(dòng)空氣中的微粒往復(fù)振動(dòng)而對(duì)微粒做功。聲波功率就是表示聲波做功快慢的物理量。在相同強(qiáng)度下，聲波的頻率越高，

12、它所具有的功率就越大，所以說超聲波跟聲波相比呢，超聲波的功率比聲波要大很多。 1.2研究的主要內(nèi)容課題基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距由51單片機(jī)最小系統(tǒng)、超聲波測(cè)距模塊、驅(qū)動(dòng)顯示電路、5伏直流穩(wěn)壓電路、溫度傳感器等組成。利用超聲波測(cè)距模塊HC-SR04測(cè)量距離，利用18B20測(cè)量溫度，并對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，傳給51單片機(jī)，再通過1602 LCD顯示出來，同時(shí)電源部分采用5V穩(wěn)壓直流電源。1.3應(yīng)解決的關(guān)鍵問題1、對(duì)主要硬件電路設(shè)計(jì)、制作實(shí)物時(shí)擬解決的關(guān)鍵問題是：溫度等外界干擾對(duì)測(cè)距精度的影響。2、超聲波測(cè)距采用軟件編程實(shí)現(xiàn)，通過仿真驗(yàn)證其正確性。第二章 電路方案論證2.1方案比較2.1.1 激光測(cè)距激

13、光測(cè)距一般采用兩種方式來測(cè)量距離：脈沖法和相位法。脈沖法測(cè)距的過程：測(cè)距儀發(fā)射出的激光經(jīng)被測(cè)量物體的反射后又被測(cè)距儀接收，測(cè)距儀同時(shí)記錄激光往返的時(shí)間，光速和往返時(shí)間的乘積的一半，就是測(cè)距儀和被測(cè)量物體之間的距離。相位法測(cè)距的過程：用無線電波段的頻率，對(duì)激光束進(jìn)行幅度調(diào)制并測(cè)定調(diào)制光往返測(cè)線一次所產(chǎn)生的相位延遲，再根據(jù)調(diào)制光的波長(zhǎng)，換算此相位延遲所代表的距離，即用間接方法測(cè)定出光經(jīng)過往返測(cè)線所需的時(shí)間。2.1.2 超聲波測(cè)距超聲波測(cè)距的原理是利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知，測(cè)量聲波在發(fā)射后遇到障礙物反射回來的時(shí)間，根據(jù)發(fā)射和接收的時(shí)間差計(jì)算出發(fā)射電到障礙物的實(shí)際距離，可見這與雷達(dá)測(cè)距原理相

14、似。超聲波發(fā)射器向某一方向發(fā)射超聲波，在發(fā)射時(shí)刻的同時(shí)開始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播，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(jì)時(shí)。從以上兩種方案，很容易看出，采用方案二，電路比較簡(jiǎn)單，軟件設(shè)計(jì)也比較簡(jiǎn)單，故采用了方案二。2.2電路總體方案圖2.1是電路總體框圖，包括51單片機(jī)最小系統(tǒng)，HC-SR04超聲波測(cè)距模塊，1602 LCD顯示電路，蜂鳴器，按鍵電路，5V電路。LCD1602顯示蜂鳴器按鍵溫度測(cè)量傳感器超聲波測(cè)距模塊STC89C52晶振電路復(fù)位電路供電電源第3章 單片機(jī)概述】3.1 STC89C51主要性能STC89C51 是STC公司推出的一款超強(qiáng)抗干擾，加密性強(qiáng)，

15、在線可編程，高速，低功耗CMOS 8位單片機(jī)。片內(nèi)含 8k bytes 的可反復(fù)擦寫Flash只讀程序存儲(chǔ)器和256 bytes 的隨機(jī)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器（RAM），器件采用STC公司的高密度、非易失性存儲(chǔ)技術(shù)生產(chǎn)，與標(biāo)準(zhǔn)MCS51指令系統(tǒng)及8052產(chǎn)品引腳兼容， 片內(nèi)置通用8位中央處理器 （CPU）和Flash存儲(chǔ)單元， 功能強(qiáng)大的STC89C51單片機(jī)適合于許多較為復(fù)雜控制應(yīng)用場(chǎng)合。3.2 STC89C51外部結(jié)構(gòu)及特性其外形封裝有兩種方式：雙列直插式40腳封裝（DIP）和方形44腳封裝 （PLCC），直插式40 腳封裝（DIP）和外部總線結(jié)構(gòu)如圖2和圖3所示： 圖3.1 STC89C51引腳排列

16、圖3.2 外部總線STC89C51的 4 個(gè) 8 位I/O口的功能說明如下：（1）P0口：P0 口是一個(gè) 8 位漏極開路的雙向 I/O 口。作為輸出口，每位能驅(qū)動(dòng)8個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P0端口寫“1”時(shí)，引腳用作高阻抗輸入。 當(dāng)訪問外部程序和數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P0口也被作為低 8 位地址/數(shù)據(jù)復(fù)用。在這種模式下，P0具有內(nèi)部上拉電阻。在flash 編程時(shí)，P0口也用來接收指令字節(jié)；在程序校驗(yàn)時(shí)，輸出指令字節(jié)。程序校驗(yàn)時(shí)，需要外部上拉電阻。 （2）P1口：P1口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向 I/O口，p1輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL 邏輯電平。對(duì)P1端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以

17、作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。此外，P1.0 和 P1.2 分別作定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 2 的外部計(jì)數(shù)輸入（P1.0/T2）和定時(shí)器/計(jì)數(shù)器 2 的觸發(fā)輸入（P1.1/T2EX）。在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)，P1口接收低8位地址字節(jié)。 （3）P2口：P2口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，P2輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng) 4 個(gè) TTL 邏輯電平。對(duì) P2端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在訪問外部程序存儲(chǔ)器或用 16 位地址讀取外部數(shù)據(jù)存

18、儲(chǔ)器（例如執(zhí)行MOVX DPTR）時(shí)，P2口送出高八位地址。在這種應(yīng)用中，P2口使用很強(qiáng)的內(nèi)部上拉發(fā)送 1。在使用8 位地址（如 MOVX RI）訪問外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器時(shí)，P2 口輸出 P2 鎖存器的內(nèi)容。在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)，P2 口也接收高 8 位地址字節(jié)和一些控制信號(hào)。 （4）P3口：P3口是一個(gè)具有內(nèi)部上拉電阻的8位雙向I/O口，p2 輸出緩沖器能驅(qū)動(dòng)4個(gè)TTL邏輯電平。對(duì)P3端口寫“1”時(shí)，內(nèi)部上拉電阻把端口拉高，此時(shí)可以作為輸入口使用。作為輸入使用時(shí)，被外部拉低的引腳由于內(nèi)部電阻的原因，將輸出電流（IIL）。在 flash 編程和校驗(yàn)時(shí)，P3 口也接收一些控制信號(hào)。P3 口亦作

19、為AT89C52特殊功能（第二功能）使用，如下所示： l P3.0 RXD(串行輸入口) l P3.1 TXD(串行輸出口) l P3.2 INTO(外部中斷0 輸入口) l P3.3 INT1(外部中斷 1 輸入口) l P3.4 TO(定時(shí)器 0 外部輸入) l P3.5 TI(定時(shí)器 1 外部輸入)l P3.6 WR(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器寫選通信號(hào)) l P3.7(外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器讀選通信號(hào)) 3.3 STC89C51內(nèi)部組成STC89C51單片機(jī)在一塊芯片中集成了 CPU、RAM、ROM、定時(shí)器/計(jì)數(shù)器、看門狗和多種功能的 I/O 口設(shè)備的等，相當(dāng)于一臺(tái)計(jì)算機(jī)所需要的基本功能部件。STC89C

20、51單片機(jī)內(nèi)包含的具體部分如下： 一個(gè)8 位 CPU。 一個(gè)片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路。 8KB Flash 程序存儲(chǔ)器。 256 B RAM 數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器。 三個(gè)16 位定時(shí)器/計(jì)數(shù)器。 可尋址 64KB 的外部數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器和 64KB 的外部程序存儲(chǔ)器空間的控制電路。 32 條可編程的 I/O線（4組8 位并行 I/O端口）。 一個(gè)可編程全雙工串口通信。 8 個(gè)中斷源、兩個(gè)優(yōu)先級(jí)嵌套中斷結(jié)構(gòu)。 STC89C51單片機(jī)的框圖如圖3.3所示，各功能部件由內(nèi)部總線連接在一起。圖3.3 STC89C51單片機(jī)框圖 基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距 第四章 超聲波測(cè)距模塊4.1 超聲波傳感器介紹超聲波是一種頻率比較高的

21、聲音，由于其指向性強(qiáng)、能量消耗緩慢、傳播距離較遠(yuǎn)等優(yōu)點(diǎn)，而經(jīng)常用于距離的測(cè)量，如測(cè)距儀和物位測(cè)量?jī)x等都可以通過超聲波來實(shí)現(xiàn)。超聲波測(cè)距主要應(yīng)用于倒車?yán)走_(dá)、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，例如液位、井深、管道長(zhǎng)度等場(chǎng)合。超聲波測(cè)距的利用超聲波檢測(cè)往往比較迅速、方便、計(jì)算簡(jiǎn)單、易于做到實(shí)時(shí)控制，并且在測(cè)量精度方面能達(dá)到工業(yè)實(shí)用的要求，因此在測(cè)控系統(tǒng)的研制上得到了廣泛應(yīng)用。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。目前常用的超聲傳感器有兩大類，即電聲型與流體動(dòng)力型。電聲型主要有：1 壓電傳感器；2 磁致伸縮傳感器；3 靜電傳感器。流體動(dòng)力型中包括

22、有氣體與液體兩種類型的哨笛。由于工作頻率與應(yīng)用目的不同，超聲傳感器的結(jié)構(gòu)形式是多種多樣的，并且名稱也有不同，例如在超聲檢測(cè)和診斷中習(xí)慣上都把超聲傳感器稱作探頭，而工業(yè)中采用的流體動(dòng)力型傳感器稱為“哨”或“笛”。壓電傳感器屬于超聲傳感器中電聲型的一種。探頭由壓電晶片、楔塊、接頭等組成，是超聲檢測(cè)中最常用的實(shí)現(xiàn)電能和聲能相互轉(zhuǎn)換的一種傳感器件，是超聲波檢測(cè)裝置的重要組成部分。壓電材料分為晶體和壓電陶瓷兩類。屬于晶體的如石英，鈮酸鋰等，屬于壓電陶瓷的有鋯鈦酸鉛，鈦酸鋇等。其具有下列的特性：把這種材料置于電場(chǎng)之中，它就產(chǎn)生一定的應(yīng)變；相反，對(duì)這種材料施以外力，則由于產(chǎn)生了應(yīng)變就會(huì)在其內(nèi)部產(chǎn)生一定方向的

23、電場(chǎng)。所以，只要對(duì)這種材料加以交變電場(chǎng)，它就會(huì)產(chǎn)生交變的應(yīng)變，從而產(chǎn)生超聲振動(dòng)。因此，用這種材料可以制成超聲傳感器。傳感器的主要組成部分是壓電晶片。當(dāng)壓電晶片受發(fā)射電脈沖激勵(lì)后產(chǎn)生振動(dòng)，即可發(fā)射聲脈沖，是逆壓電效應(yīng)。當(dāng)超聲波作用于晶片時(shí)，晶片受迫振動(dòng)引起的形變可轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的電信號(hào)，是正壓電效應(yīng)。前者用于超聲波的發(fā)射，后者即為超聲波的接收。超聲波傳感器一般采用雙壓電陶瓷晶片制成。這種超聲傳感器需要的壓電材料較少，價(jià)格低廉，且非常適用于氣體和液體介質(zhì)中。在壓電陶瓷上加有大小和方向不斷變化的交流電壓時(shí)，根據(jù)壓電效應(yīng)，就會(huì)使壓電陶瓷晶片產(chǎn)生機(jī)械變形，這種機(jī)械變形的大小和方向在一定范圍內(nèi)是與外加電壓的大

24、小和方向成正比的。也就是說，在壓電陶瓷晶片上加有頻率為 f0交流電壓，它就會(huì)產(chǎn)生同頻率的機(jī)械振動(dòng)，這種機(jī)械振動(dòng)推動(dòng)空氣等媒介，便會(huì)發(fā)出超聲波。如果在壓電陶瓷晶片上有超聲機(jī)械波作用，這將會(huì)使其產(chǎn)生機(jī)械變形，這種機(jī)械變形是與超聲機(jī)械波一致的，機(jī)械變形使壓電陶瓷晶片產(chǎn)生頻率與超聲機(jī)械波相同的電信號(hào)。圖4.1壓電式超聲波傳感器結(jié)構(gòu)圖壓電式超聲波發(fā)生器實(shí)際上是利用壓電晶體的諧振來工作的，超聲波發(fā)生器內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2.1所示，它有兩個(gè)壓電晶片和一個(gè)共振板，當(dāng)它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率時(shí)，壓電晶片將會(huì)發(fā)生共振，并帶動(dòng)共振板振動(dòng)，便產(chǎn)生超聲波。反之，如果兩電極間未外加電壓，當(dāng)共振板接

25、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)化為電信號(hào)，這時(shí)它就成為超聲波傳感器。壓電陶瓷晶片有一個(gè)固定的諧振頻率，即中心頻率 f0。發(fā)射超聲波時(shí)，加在其上面的交變電壓的頻率要與它的固有諧振頻率一致。這樣，超聲傳感器才有較高的靈敏度。當(dāng)所用壓電材料不變時(shí)，改變壓電陶瓷晶片的幾何尺寸，就可非常方便的改變其固有諧振頻率。利用這一特性可制成各種頻率的超聲傳感器。超聲波傳感器的內(nèi)部結(jié)構(gòu)由壓電陶瓷晶片、錐形輻射喇叭、底座、引線、金屬殼及金屬網(wǎng)構(gòu)成，其中，壓電陶瓷晶片是傳感器的核心，錐形輻射喇叭使發(fā)射和接收超聲波能量集中，并使傳感器有一定的指向角，金屬殼可防止外界力量對(duì)壓電陶瓷晶片及錐形輻射喇叭的損壞。

26、金屬網(wǎng)也是起保護(hù)作用的，但不影響發(fā)射與接收超聲波。4.2 HC-SR04超聲波測(cè)距模塊的性能特點(diǎn)HC-SR04超聲波測(cè)距模塊可提供2cm-400cm的非接觸式距離感測(cè)功能，測(cè)距精度可高達(dá)3mm，模塊包括超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路。其基本工作原理：（1）采用IO口TRIG觸發(fā)測(cè)距，給至少10us的高電平信號(hào)；（2）模塊自動(dòng)發(fā)送8個(gè)40khz的方波，自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回；（3）有信號(hào)返回，通過IO口ECH0輸出一個(gè)高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間。測(cè)試距離=（高電平時(shí)間*聲速/340M/S）/2；（4）當(dāng)TRIG從0->1時(shí)，主控制板啟動(dòng)，當(dāng)超時(shí)10ms時(shí)ECH0仍

27、然沒有出現(xiàn)150us的0信號(hào)，表示沒有障礙。本模塊性能穩(wěn)定，測(cè)度距離精確，其主要特點(diǎn)：（1）超微型，只相當(dāng)于兩個(gè)發(fā)射，接收頭的面積已經(jīng)沒法再小了；（2）無盲區(qū)（10mm內(nèi)成三角形誤差較大，簡(jiǎn)單可以當(dāng)做0處理）；（3）反應(yīng)速度快，10ms的測(cè)量周期，不容易丟失高速目標(biāo)；（4）發(fā)射頭，接收頭緊靠，和被測(cè)目標(biāo)基本成直線關(guān)系；（5）模塊上有LED指示，方便觀察和測(cè)試。4.3 HC-SR04的管腳排列和電氣參數(shù)4.3.1 管腳簡(jiǎn)介HC-SR04的外形及管腳排列如圖4.2所示。（1）VCC為5V電源；（2）GND為地線；（3）TRIG觸發(fā)控制信號(hào)輸入；（4）ECH0回響信號(hào)輸出。VCCTRIGECH0HC

28、-SR04GND圖4.2外形及管腳排列圖4.3.2 HC-SR04的電氣參數(shù) 電氣參數(shù)如表4.1所示：表4.1 電氣參數(shù)表電氣參數(shù)HC-SR04超聲波模塊工作電壓DC 5V工作電流15mA工作頻率40Hz最遠(yuǎn)射程4m最近射程2cm測(cè)量角度15度輸入觸發(fā)信號(hào)10us的TTL脈沖輸出回響信號(hào)輸出TTL電平信號(hào)，與射程成比例規(guī)格尺寸45*20*15mm4.4超聲波時(shí)序圖圖4.3超聲波時(shí)序圖此時(shí)序圖表明只需提供一個(gè)10us一上脈沖觸發(fā)信號(hào)，該模塊內(nèi)部將發(fā)出8個(gè)40kHz周期電平并檢測(cè)回波。一旦檢測(cè)到右回波信號(hào)則輸出回響信號(hào)?；仨懶盘?hào)的脈沖寬度與所測(cè)的距離成正比。由此通過發(fā)射信號(hào)到收到的回響信號(hào)時(shí)間間隔

29、可以計(jì)算得到距離。公式：uS/58=厘米或者uS/148=英寸；或是：距離=高電平時(shí)間*聲速（340M/S）/2；建議測(cè)量周期為60ms一上，以防止發(fā)射信號(hào)對(duì)回響信號(hào)的影響?；趩纹瑱C(jī)的超聲波測(cè)距第五章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計(jì)5.1單片機(jī)最小系統(tǒng)5.1.1 STC89C51芯片本次設(shè)計(jì)我們所采用的是STC89C51單片機(jī)，是一種帶8k字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲(chǔ)器的低電壓、高性能COMOS8的微處理器，該器件有40引腳，速度較快，價(jià)格便宜，燒錄方便，通過串口即可下載，還可以實(shí)現(xiàn)在線編程，采用ATMEL高密度非易失存儲(chǔ)器制造技術(shù)制造，與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。5.1.2 復(fù)位電路

30、為確保微機(jī)系統(tǒng)中電路穩(wěn)定可靠工作，復(fù)位電路是必不可少的一部分，復(fù)位電路的基本功能是：系統(tǒng)上電時(shí)提供復(fù)位信號(hào)，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤銷復(fù)位信號(hào)。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延遲才撤銷復(fù)位，以防電源開關(guān)或電源插頭分-合過程中引起的抖動(dòng)而影響復(fù)位。當(dāng)單片機(jī)的復(fù)位引腳出現(xiàn)2個(gè)機(jī)器周期以上的高電平時(shí)，單片機(jī)就執(zhí)行復(fù)位操作。如果RST持續(xù)為高電平，單片機(jī)就處于循環(huán)復(fù)位狀態(tài)。所以復(fù)位引腳的電容大一點(diǎn)沒多大關(guān)系，頂多是復(fù)位時(shí)間長(zhǎng)一點(diǎn)；但如果電容太小，高電平持續(xù)時(shí)間太短，則單片機(jī)無法正常復(fù)位，就不能工作，電容通常取10UF或22UF，鋁電解電容即可。單片機(jī)的復(fù)位電路在剛接通電時(shí)，剛開始電容是沒有電的，電容

31、內(nèi)的電阻很低，通電后，5V的電源通過電阻給電解電容進(jìn)行充電，電容兩端的電會(huì)由0V慢慢的升到4V左右（此時(shí)間很短一般小于0.3秒），正因?yàn)檫@樣，復(fù)位腳由低電位升到高電位，引起了內(nèi)部電路的復(fù)位工作；當(dāng)按下復(fù)位鍵時(shí)，電容兩端放電，電容又回到0V了，于是又進(jìn)行了一次復(fù)位工作。電路圖如圖5.1。圖5.1 復(fù)位電路5.1.3 晶振電路它是單片機(jī)系統(tǒng)正常工作的保證，如果振蕩器不起振，系統(tǒng)將會(huì)不能工作。假如振蕩器運(yùn)行不規(guī)律，系統(tǒng)執(zhí)行程序的時(shí)候就會(huì)出現(xiàn)時(shí)間上的誤差，這在通信中會(huì)體現(xiàn)的很明顯：電路將無法通信。它是由一個(gè)晶振和兩個(gè)瓷片電容組成的，晶振和瓷片電容是沒有正負(fù)的，兩個(gè)瓷片電容相連的那端一定要接地，如圖5.

32、2所示。圖5.2 晶振電路一般單片機(jī)的晶振工作于并聯(lián)諧振狀態(tài)，也可以理解為諧振電容的一部分。它是根據(jù)晶振廠家提供的晶振要求負(fù)載電容選值的，換句話說，晶振的頻率就是在它提供的負(fù)載電容下測(cè)得的，能最大限度的保證頻率值的誤差，也能保證溫漂等誤差。機(jī)器周期:通常從內(nèi)存中讀取一個(gè)指令字的最短時(shí)間來規(guī)定CPU周期,(也就是計(jì)算機(jī)通過內(nèi)部或外部總線進(jìn)行一次信息傳輸從而完成一個(gè)或幾個(gè)微操作所需要的時(shí)間),它一般由12個(gè)時(shí)鐘周期組成。而時(shí)鐘周期=1秒/晶振頻率，因此單片機(jī)的機(jī)器周期=12秒/晶振頻率 ，補(bǔ)充其他幾個(gè)周期：指令周期（Instruction Cycle）：取出并執(zhí)行一條指令的時(shí)間?？偩€周期（BUS

33、Cycle）：也就是一個(gè)訪存儲(chǔ)器或I/O端口操作所用的時(shí)間。 時(shí)鐘周期（Clock Cycle）：又稱節(jié)拍周期，是處理操作的最基本單位。(晶振頻率的倒數(shù)，也稱T狀態(tài)) 指令周期、總線周期和時(shí)鐘周期之間的關(guān)系：一個(gè)指令周期由若干個(gè)總線周期組成，而一個(gè)總線周期時(shí)間又包含有若干個(gè)時(shí)鐘周期。一般處理器的一個(gè)機(jī)器周期由12個(gè)時(shí)鐘周期所組成。所以單片機(jī)用12M晶振，運(yùn)行速度為1M。負(fù)載電容=(Cd*Cg)/(Cd+Cg)+Cic+C6 ，跟晶振特性、單片機(jī)內(nèi)部時(shí)鐘電路等效電容有關(guān)。兩個(gè)電容的取值都是相同的，或者說相差不大，如果相差太大，容易造成諧振的不平衡，容易造成停振或者干脆不起振。其起到一個(gè)并聯(lián)協(xié)振的

34、作用，這樣可以讓它的脈沖更平穩(wěn)與協(xié)調(diào)。5.2 驅(qū)動(dòng)顯示電路及報(bào)警電路顯示電路采用1602 LCD液晶顯示屏，當(dāng)超過已設(shè)定的距離時(shí)，蜂鳴器可實(shí)現(xiàn)報(bào)警功能并可通過按鍵實(shí)現(xiàn)有限距離的調(diào)整。5.2.1 1602LCD液晶顯示屏1602LCD顯示屏是一種工業(yè)字符型液晶，所謂1602是指顯示的內(nèi)容為16*2，即可以顯示兩行，每行16個(gè)字符，目前市面上字符液晶絕大多數(shù)是基于HD44780液晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780寫的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。1602液晶模塊內(nèi)部的字符發(fā)生存儲(chǔ)器已經(jīng)存儲(chǔ)了160個(gè)不同的點(diǎn)陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯?dāng)?shù)字、英文字母的大小

35、寫、常用的符號(hào)和日文假名等，每一個(gè)字符都有一個(gè)固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B(41H)，顯示時(shí)模塊把地址41H中的點(diǎn)陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”。其管腳功能表和寄存器選擇控制表如表5.1和表5.1所示：表5.1 管腳功能表引腳符號(hào)功能說明1VSS一般接地2VDD接電源（+5V）3V0液晶顯示器對(duì)比度調(diào)整端，接正電源時(shí)對(duì)比度最弱，接地電源時(shí)對(duì)比度最高（對(duì)比度過高時(shí)會(huì)產(chǎn)生“鬼影”，使用時(shí)可以通過一個(gè)10K的電位器調(diào)整對(duì)比度）。4RSRS為寄存器選擇，高電平1時(shí)選擇數(shù)據(jù)寄存器、低電平0時(shí)選擇指令寄存器。5R/WR/W為讀寫信號(hào)線，高電平(1)時(shí)進(jìn)行讀操作

36、，低電平(0)時(shí)進(jìn)行寫操作。6EE(或EN)端為使能(enable)端，下降沿使能。7DB0底4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 0位（最低位）8DB1底4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 1位9DB2底4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 2位10DB3底4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 3位11DB4高4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 4位12DB5高4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 5位13DB6高4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 6位14DB7高4位三態(tài)、 雙向數(shù)據(jù)總線 7位（最高位）（也是busy flag）15BLA背光電源正極16BLK背光 電源負(fù)極表5.2寄存器選擇控制表RSR/W操作說明00寫入指令寄存器（清除屏等）01讀busy fla

37、g（DB7），以及讀取位址計(jì)數(shù)器（DB0DB6）值10寫入數(shù)據(jù)寄存器（顯示各字型等）11從數(shù)據(jù)寄存器讀取數(shù)據(jù)5.2.2 蜂鳴器報(bào)警蜂鳴器是一種一體化結(jié)構(gòu)的電子訊響器，采用直流電壓供電，廣泛應(yīng)用于計(jì)算機(jī)、打印機(jī)、復(fù)印機(jī)、報(bào)警器、電子玩具、汽車電子設(shè)備、電話機(jī)、定時(shí)器等電子產(chǎn)品中作發(fā)聲器件。蜂鳴器主要分為壓電式蜂鳴器和電磁式蜂鳴器兩種類型。壓電式蜂鳴器主要由多諧振蕩器、壓電蜂鳴片、阻抗匹配器及共鳴箱、外殼等組成。多諧振蕩器由晶體管或集成電路構(gòu)成，當(dāng)接通電源后（1.515V直流工作電壓），多諧振蕩器起振，暑促1.52.5kHz的音頻信號(hào)，阻抗匹配器推動(dòng)壓電蜂鳴片發(fā)聲。電磁式蜂鳴器由振蕩器、電磁線圈、

38、磁鐵、振動(dòng)膜片及外殼組成。接通電源后，振蕩器產(chǎn)生的音頻信號(hào)電流通過電磁線圈，是電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)，振動(dòng)膜片在電磁線圈和磁鐵的相互作用下，周期性地振動(dòng)發(fā)聲。本設(shè)計(jì)采用電磁式蜂鳴器，當(dāng)距離超出預(yù)設(shè)值時(shí)，蜂鳴器就會(huì)發(fā)出報(bào)警生硬。電磁式蜂鳴器的發(fā)聲原理是電流通過電磁線圈，是電磁線圈產(chǎn)生磁場(chǎng)來驅(qū)動(dòng)振動(dòng)膜發(fā)聲的，因此需要一定的電流才能驅(qū)動(dòng)它，單片機(jī)IO引腳輸出的電流較小，單片機(jī)輸出的TTL電平基本上驅(qū)動(dòng)不了蜂鳴器，因此需要增加一個(gè)電流放大的電路，即通過一個(gè)PNP型三極管8550來放大驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。原理圖見圖5.3。圖5.3 蜂鳴器驅(qū)動(dòng)電路5.3 HC-RS04超聲波測(cè)距原理超聲波測(cè)距是借助于超聲脈沖回波渡越時(shí)

39、間法來實(shí)現(xiàn)的，設(shè)超聲波脈沖由傳感器發(fā)出到接收所經(jīng)歷的時(shí)間為t，超聲波在空氣中的傳播速度為c，則從傳感器到目標(biāo)物體的距離D可用下式求出：D=ct/2。其系統(tǒng)框圖如圖5.3所示。定時(shí)器控制計(jì)算傳輸調(diào)制40k振蕩超聲波發(fā)射計(jì)時(shí)增益放大超聲波接收障礙物圖5.3 系統(tǒng)框圖基本原理：經(jīng)發(fā)射器發(fā)射出長(zhǎng)約6mm，頻率為40khz的超聲波信號(hào)。此信號(hào)被物體反射回來由接收頭接收，接收頭實(shí)質(zhì)上是一種壓電效應(yīng)的換能器。它接收到信號(hào)后產(chǎn)生mV級(jí)的微弱電壓信號(hào)。5.2.2 蜂鳴器報(bào)警直流穩(wěn)壓電源又稱直流穩(wěn)壓器。它的供電電壓大都是交流電壓，當(dāng)交流供電電壓的電壓或輸出負(fù)載電阻變化時(shí)，穩(wěn)壓器的直接輸出電壓都能保持穩(wěn)定。穩(wěn)壓器的

40、參數(shù)有電壓穩(wěn)定度、紋波系數(shù)和響應(yīng)速度等。前者表示輸入電壓的變化對(duì)輸出電壓的影響。紋波系數(shù)表示在額定工作情況下，輸出電壓中交流分量的大??；后者表示輸入電壓或負(fù)載急劇變化時(shí)，電壓回到正常值所需時(shí)間。直流穩(wěn)壓電源分連續(xù)導(dǎo)電式與開關(guān)式兩類。前者由工頻變壓器把單相或三相交流電壓變到適當(dāng)值，然后經(jīng)整流、濾波，獲得不穩(wěn)定的直流電源，再經(jīng)穩(wěn)壓電路得到穩(wěn)定電壓(或電流)。這種電源線路簡(jiǎn)單、紋波小、相互干擾小，但體積大、耗材多，效率低(常低于4060)。后者以改變調(diào)整元件(或開關(guān))的通斷時(shí)間比來調(diào)節(jié)輸出電壓，從而達(dá)到穩(wěn)壓。這類電源功耗小，效率可達(dá)85左右，但缺點(diǎn)是紋波大、相互干擾大。所以，80年代以來發(fā)展迅速。從

41、工作方式上可分為：可控整流型。用改變晶閘管的導(dǎo)通時(shí)間來調(diào)整輸出電壓。斬波型。輸入是不穩(wěn)定的直流電壓，以改變開關(guān)電路的通斷比得到單向脈動(dòng)直流，再經(jīng)濾波后得到穩(wěn)定直流電壓。變換器型。不穩(wěn)定直流電壓先經(jīng)逆變器變換成高頻交流電，再經(jīng)變壓、整流、濾波后，從所得新的直流輸出電壓取樣，反饋控制逆變器工作頻率，達(dá)到穩(wěn)定輸出直流電壓的目的。5.5溫度檢測(cè)電路5.5.1 溫度檢測(cè)方案的分析由于超聲波也是屬于聲速，所以在傳播途中也會(huì)受到溫度等外界因素的影響，為了比較精確的得到傳感器與液面之間的距離，利用溫度傳感器檢測(cè)當(dāng)時(shí)條件下的環(huán)境溫度，并換算到相對(duì)應(yīng)的超聲波聲速，利用這個(gè)速度去計(jì)算距離就可以得到比較準(zhǔn)確的距離。因

42、此在整個(gè)系統(tǒng)中添加一個(gè)溫度傳感器來對(duì)當(dāng)時(shí)環(huán)境溫度進(jìn)行檢測(cè)。5.5.2 數(shù)字溫度傳感器DS18B20簡(jiǎn)介DS18B20是美國DALLAS公司推出的單總線數(shù)字測(cè)溫芯片8。他具有獨(dú)特的單總線接口方式，僅需使用1個(gè)端口就能實(shí)現(xiàn)與單片機(jī)的雙向通訊。采用數(shù)字信號(hào)輸出提高了信號(hào)抗干擾能力和溫度測(cè)量精度。他的工作電壓使用范圍寬(3.05.5 V)，可以采用外部供電方式，也可以采用寄生電源方式，即當(dāng)總線DQ為高電平時(shí)，竊取信號(hào)能量給DS18B20供電。他還有負(fù)壓特性，電源極性接反時(shí)，DS18B20不會(huì)因接錯(cuò)線而燒毀，但不能正常工作?？梢酝ㄟ^編程實(shí)現(xiàn)912位的溫度轉(zhuǎn)換精度設(shè)置。設(shè)定的分辨率越高，所需要的溫度數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)

43、換時(shí)間就越長(zhǎng)，在實(shí)際應(yīng)用中要將分辨率和轉(zhuǎn)換時(shí)間權(quán)衡考慮。5.5.3 DS18B20的結(jié)構(gòu)及電路DS18B20采用3腳T0-92封裝，形如三極管，同時(shí)也有8腳SOIC封裝，還有6腳的TSOC封裝。測(cè)溫范圍為-55+125，在-1085范圍內(nèi)，精度為±0.5。每一個(gè)DS18B20芯片的ROM中存放了一個(gè)64位ID號(hào)：前8位是產(chǎn)品類型編號(hào)，隨后48位是該器件的自身序號(hào)，最后8位是前面56位的循環(huán)冗余校驗(yàn)碼。又因其可以采用寄生電源方式供電。因此，一條總線上可以同時(shí)掛接多個(gè)DS18B20，實(shí)現(xiàn)多點(diǎn)測(cè)溫系統(tǒng)。圖4.4 DS18B20的外形及封裝圖4.5 數(shù)字溫度傳感器DS18B20電路圖溫度傳感

44、器的DQ腳與單片機(jī)8051的P1.4管腳相連，用于顯示當(dāng)時(shí)的環(huán)境溫度。并把從外界檢測(cè)到的溫度返回到單片機(jī)中，并通過固化在程序中的溫度速度表，查得最接近檢測(cè)到的溫度的速度值，代入距離計(jì)算公式，從而得到比較精確的距離，提高了超聲波測(cè)距的精度。第六章 系統(tǒng)程序的設(shè)計(jì)系統(tǒng)程序主要包括主程序、顯示數(shù)據(jù)子程序、報(bào)警子程序和按鍵子程序等。6.1主程序主程序的主要功能是負(fù)責(zé)距離的顯示、讀出并處理HC-RS04的測(cè)量距離值和18B20的溫度值，按鍵控制有效距離限制，當(dāng)測(cè)量的值超過預(yù)設(shè)值時(shí)，蜂鳴器發(fā)聲報(bào)警，當(dāng)溫度超過37攝氏度時(shí)，蜂鳴器也會(huì)報(bào)警。主程序流程圖如圖6.1所示。開始初始化計(jì)算超聲波返回時(shí)間讀取環(huán)境溫度

45、計(jì)算實(shí)際距離開啟報(bào)警距離是否超過3米液晶顯示距離和溫度信息結(jié)束是否溫度是否超過37度圖6.1主流程圖void main()Init_ultrasonic_wave();/屏幕初始化Init1602();/溫度初始化tmpchange(); t_=tmp();tmpchange();t_=tmp();tmpchange();t_=tmp();/循環(huán)顯示while(1)Key();/正常顯示if(mode=0)StartModule();/啟動(dòng)超聲波while(!RX); /當(dāng)RX為零時(shí)等待TR0=1; /開啟計(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)delayms(

46、20); /20MStmpchange(); /溫度轉(zhuǎn)換t_=tmp(); /度溫度Conut(t_/10); /計(jì)算距離if(L_>Max|L_<Min)Display_1602(t_/10,L_);6.2顯示數(shù)據(jù)子程序顯示數(shù)據(jù)子程序的主要功能就是把超聲波模塊測(cè)量后的結(jié)果經(jīng)單片機(jī)處理完畢的距離顯示在LCD液晶顯示屏上。顯示數(shù)據(jù)子程序流程圖如圖6.2所示。開始數(shù)據(jù)傳送顯示數(shù)據(jù)結(jié)束YN圖6.2顯示數(shù)據(jù)子流程圖void Init1602() uchar i=0; write_com(0x38);/屏幕初始化 write_com(0x0C);/打開顯示 無光標(biāo) 無光標(biāo)閃爍 write_c

47、om(0x06);/當(dāng)讀或?qū)懸粋€(gè)字符是指針后一一位 write_com(0x01);/清屏 write_com(0x80);/設(shè)置位置 for(i=0;i<14;i+) write_data(Init1i); write_data(0xdf);write_data(Init114); write_com(0x80+40);/設(shè)置位置 for(i=0;i<16;i+) write_data(Init2i); 6.3報(bào)警子程序報(bào)警子程序的主要功能是在距離值超過預(yù)警值時(shí)，能夠使蜂鳴器發(fā)聲從而達(dá)到報(bào)警的目的。報(bào)警子程序流程圖如圖6.3所示。Y開始超出預(yù)設(shè)值Y蜂鳴器報(bào)警結(jié)束圖6.3報(bào)警子流程

48、圖void Feng_Start()Feng=0;/蜂鳴關(guān)閉void Feng_Stop()Feng=1;6.4按鍵子程序按鍵子程序的主要功能是有效距離可調(diào)，功能鍵調(diào)整上限，再次功能鍵調(diào)整下限，再次按功能退出。按鍵子程序流程圖如圖6.4所示。YY設(shè)置上限按下按鍵開始按下按鍵設(shè)置下限按下按鍵結(jié)束YYNNN圖6.4按鍵子流程圖void Key()/功能鍵按下if(K1=0)Feng_Start();/蜂鳴器開delay_key(); /消抖while(K1=0);/等待松手Feng_Stop(); /蜂鳴器關(guān)閉mode+; /模式+if(mode=3) /達(dá)到最大限度歸為mode=0;k=1; /

49、按鍵標(biāo)志位/+鍵else if(K2=0)Feng_Start();/蜂鳴器開delay_key(); /消抖while(K2=0);/等待松手Feng_Stop(); /蜂鳴器關(guān)閉/最大值調(diào)整if(mode=1) /在最大值調(diào)整下Max+; /調(diào)整最大值if(Max=201)/到達(dá)51歸為50Max=200;/最小值else if(mode=2)/最小模式下調(diào)整Min+;/調(diào)整最小值if(Min>Max) /最小值不能大于最大值Min=Max;k=1;/-鍵else if(K3=0)Feng_Start();delay_key();while(K3=0);Feng_Stop();/最大

50、值調(diào)整if(mode=1)Max-;if(Max<Min)Max=Min;/最小值else if(mode=2)Min-;if(Min=0xff)Min=0;k=1;6.5 軟件開發(fā)環(huán)境本設(shè)計(jì)是在Keil C環(huán)境下開發(fā)的，Keil C軟件支持C語言的編程及調(diào)試，運(yùn)用方便，是做C語言畢業(yè)設(shè)計(jì)者的首選。設(shè)計(jì)的首要任務(wù)是安裝和學(xué)習(xí)使用這個(gè)軟件，在簡(jiǎn)單的學(xué)習(xí)和了解Keil C后，在編譯完Keil C后，再運(yùn)用STC_ISP_V480軟件燒錄到開發(fā)板上，實(shí)現(xiàn)實(shí)物與程序的連接。在燒錄前要對(duì)STC_ISP_V480進(jìn)行一些必要的設(shè)置。第一步：設(shè)置MCU Type為STC89C51RC；第二步：打開編寫

51、好并編譯的程序文件，它是以.hex為后綴的文件；第三步：選擇對(duì)應(yīng)的COM端口，（可在我的電腦的設(shè)備管理處查看COM選項(xiàng)）；第四步：點(diǎn)擊Download/下載，等提示請(qǐng)給MCU上電時(shí)，打開開發(fā)板上的開關(guān)，它就自行燒錄了。Keil C程序運(yùn)行如圖6-5所示：6.6 軟件調(diào)試在編程完成之后 ，上電發(fā)現(xiàn)液晶屏顯示亂碼，在檢查硬件連接沒有錯(cuò)誤之后，看了代碼，發(fā)現(xiàn)是液晶屏的地址寫錯(cuò)了，全部都寫了第一行，導(dǎo)致沒一位上都有2個(gè)字符，所以導(dǎo)致了亂碼。在解決液晶顯示問題之后，繼續(xù)調(diào)試代碼。發(fā)現(xiàn)案件輸入時(shí)特別的靈敏，有時(shí)還沒有按下去就顯示加1了，所以在代碼中繼續(xù)加入按鍵消抖程序。之后，根據(jù)要求，將氣溫超過37攝氏度

52、時(shí)蜂鳴器響起報(bào)警。距離超過設(shè)定值時(shí)報(bào)警，所有功能調(diào)試完畢。浙江工業(yè)大學(xué)之江學(xué)院畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文） 結(jié)論結(jié) 論本次設(shè)計(jì)對(duì)將來在這方面的研究有了理論上的基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)的最終結(jié)果實(shí)現(xiàn)了超聲波的發(fā)送和接收，并且能夠比較精確的檢測(cè)液位，達(dá)到了設(shè)計(jì)的基本要求。設(shè)計(jì)中對(duì)外界的溫度采用，提高測(cè)量的精確度。從而實(shí)現(xiàn)利用超聲波方法測(cè)量物體間的距離并且以數(shù)字的形式顯示測(cè)量距離。本次設(shè)計(jì)的優(yōu)點(diǎn)是超聲波精度較高，能夠測(cè)量厘米級(jí)別的距離，18B20測(cè)溫也比較準(zhǔn)確，精度達(dá)到0.1度，完全符合設(shè)計(jì)的要求。本次設(shè)計(jì)還需要改進(jìn)的地方是可以采用兩路超聲波測(cè)距，這樣測(cè)量的范圍可以更大，還可以選用DHT11傳感器，能夠測(cè)量濕度。 致謝基于單片機(jī)的超聲