基于單片機(jī)的測(cè)距儀設(shè)計(jì)課件

基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì)答辯人：指導(dǎo)教師：基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì)答辯人：指導(dǎo)教師：目錄Contents選題的背景與意義超聲波測(cè)距原理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)總結(jié)超聲波測(cè)距的應(yīng)用目錄Contents選題的背景與意義超聲波測(cè)距原理系統(tǒng)硬件選題的背景Thebackgroundofthetopic背景：近年來(lái)，電子測(cè)量技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，超聲波測(cè)距作為一種典型的非接觸測(cè)量方法，具有的高精度、損耗低、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，使得超聲測(cè)距在很多場(chǎng)合得到了運(yùn)用。意義：超聲波測(cè)距是利用聲波反射原理，避免傳感器直接與介質(zhì)接觸，是一種傳統(tǒng)而實(shí)用的非接觸測(cè)量方法。與紅外、激光及無(wú)線電測(cè)距相比，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性能高、價(jià)格便宜等優(yōu)異特性。在近距離范圍內(nèi)超聲波測(cè)距具有不受光線、顏色以及電磁場(chǎng)的影響和指向性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，更重要的是使用超聲波檢測(cè)能很大程度的降低勞動(dòng)強(qiáng)度，可以避免工作人員在惡劣工作環(huán)境中可能受到的傷害，還能夠提高距離結(jié)果的準(zhǔn)確度；因此超聲測(cè)距廣泛應(yīng)用于倒車?yán)走_(dá)、機(jī)器人自動(dòng)避障、地形地貌探測(cè)及一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)等方面。超聲波測(cè)距儀對(duì)電子測(cè)量技術(shù)發(fā)展是非常重要的。選題的背景Thebackgroundofthetop應(yīng)用一

倒車?yán)走_(dá)：解除了駕駛員泊車、倒車和起動(dòng)車輛時(shí)前后左右探視所引起的困擾，并幫助駕駛員掃除了視野死角和視線模糊的缺陷，提高駕駛的安全性。應(yīng)用一倒車?yán)走_(dá)：解除了駕駛員泊車、倒車和起動(dòng)車輛時(shí)應(yīng)用二超聲波物位計(jì)是運(yùn)用超聲波在氣體、液體或固體中的衰減、穿透能力和聲阻抗不同的性質(zhì)來(lái)測(cè)量?jī)煞N介質(zhì)的界面。此類儀表精度高、反應(yīng)快，但成本高、維護(hù)維修困難，都用于要求測(cè)量精度較高的場(chǎng)合。應(yīng)用二超聲波物位計(jì)是運(yùn)用超聲波在氣體、液體或固體中的衰減、穿應(yīng)用三

超聲波測(cè)距儀:公英制轉(zhuǎn)換；計(jì)算面積和體積；五組數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；長(zhǎng)度累加測(cè)試。主要應(yīng)用于：室內(nèi)裝潢設(shè)計(jì)，建筑施工，房地產(chǎn)公司房子丈量，工程監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn)，房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)建設(shè)，評(píng)估，施工，公共設(shè)施規(guī)劃，園林。應(yīng)用三超聲波測(cè)距儀:公英制轉(zhuǎn)換；計(jì)算面積和體積；五1.1基本參數(shù)工作電壓：4.5V~5.5V。功耗電流：最小1mA，最大20mA；諧振頻率：40KHz；探測(cè)距離范圍：4毫米～4米。誤差：4%距離數(shù)據(jù)格式：以毫米為最小數(shù)據(jù)單位，雙字節(jié)16進(jìn)制傳輸，前高后低；1.2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(lái)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)。1.1基本參數(shù)Ultrasonicdistancemeasurementprinciple超聲波測(cè)距原理`

發(fā)射器發(fā)出的超聲波以速度v在空氣中傳播，在到達(dá)被測(cè)物體是被反射返回，由接受器接受，其往返時(shí)間為t，有s=vt/2即可算出被測(cè)物體的距離。由于超聲波也是一種聲波，其聲速v與溫度有關(guān)，下表列出了幾種不同溫度下的聲速。在使用時(shí)，如果溫度變化不大，則可認(rèn)為聲速是基本不變的。如果測(cè)距精度要求很高，則應(yīng)該通過(guò)溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右孕Ｕ?。超聲波波速與溫度的關(guān)系Ultrasonicdistancemeasuremen超聲波測(cè)距系統(tǒng)總體方案框圖超聲波測(cè)距系統(tǒng)總體方案框圖硬件設(shè)計(jì)Thehardwaredesign

AT89C51介紹超聲波發(fā)射電路單片機(jī)最小系統(tǒng)顯示電路溫度補(bǔ)償電路超聲波接收電路電源介紹硬件設(shè)計(jì)ThehardwaredesignAT89C5基于單片機(jī)的測(cè)距儀設(shè)計(jì)課件AT89C51介紹1.主要性能參數(shù)與MCS—51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容4K字節(jié)可以重復(fù)擦寫Flash閃速存儲(chǔ)器1000吃擦寫周期全靜態(tài)操作：0Hz—24Hz三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器128*8字節(jié)內(nèi)部RAM32個(gè)可編程I/O口線6個(gè)中斷源可編程串行UART通道低功耗空閑和掉電模式2.功能特性概述4k字節(jié)Flash閃速存儲(chǔ)器128字節(jié)內(nèi)部RAM32個(gè)I/O口線兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)時(shí)器一個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)一個(gè)雙工串行口通信片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路AT89C51介紹1.主要性能參數(shù)各引腳功能a.主電源引腳VCCVCC電源輸入端，工作電源和編程校驗(yàn)為+5V。b.時(shí)鐘振蕩電路引腳XTAL1和XTAL2XTAL1和XTAL2分別作為晶體振蕩電路的反相器輸入端和輸出端。在使用外部振蕩電路時(shí)，這兩個(gè)端子用來(lái)外接石英晶體，振蕩頻率為晶體振蕩頻率，振蕩信號(hào)送至?xí)r鐘電路產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)。這個(gè)部分給單片機(jī)提供工作節(jié)拍，也可稱作單片機(jī)的主頻。c.控制信號(hào)引腳RST，ALE，PSEN和EARST為復(fù)位信號(hào)輸入端。當(dāng)RST端保持兩個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)時(shí)鐘周期）以上的高電平時(shí)，單片機(jī)完成復(fù)位操作。ALE為地址鎖存允許信號(hào)，在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE用來(lái)鎖存P0口送出的低8位地址信號(hào)。PSEN為外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。EA為訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。對(duì)8051和8751，他們的片內(nèi)有4KB的程序存儲(chǔ)器。d.4個(gè)8位I/O端口——P0，P1，P2和P3P0口（P0.0~P0.7）是一個(gè)8位漏極開(kāi)路型的雙向I/O口，這時(shí)P0可看做用戶數(shù)據(jù)總線P1口（P1.0~P1.7）——是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻R可以作為準(zhǔn)雙向I/O口（在引腳讀入前，必須對(duì)該端口寫入1，具有這種操作的I/O口稱作準(zhǔn)雙向I/O口）P2口（P2.0~P2.7）——該端口內(nèi)部有上拉電阻R又有切換開(kāi)關(guān)MUX，所以P2端口在功能上兼有P1和P2口的功能。

P3口（P3.0~P3.7）——P3口是一個(gè)多功能端口，除了可以做I/O口外，還具有第二功能。各引腳功能單片機(jī)最小系統(tǒng)

單片機(jī)最小系統(tǒng)主要由AT89C51單片機(jī)、外部振蕩電路、復(fù)位電路和+5V電源組成。在外部振蕩電路中，單片機(jī)的XTAL1和XTAL2管腳分別接至由12MHZ晶振和兩個(gè)30PF電容構(gòu)成的振蕩電路兩側(cè)，為電路提供正常的時(shí)鐘脈沖。在復(fù)位電路中，單片機(jī)RESET管腳一方面經(jīng)20F的電容接至電源正極，實(shí)現(xiàn)上電自動(dòng)復(fù)位，另一方面經(jīng)開(kāi)關(guān)s接電源。其主要功能是把PC初始化為0000H，是單片機(jī)從0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序，除了進(jìn)入系統(tǒng)的初始化之外，當(dāng)由于程序出錯(cuò)或者操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為了擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)主要由AT89C51單超聲波發(fā)射電路發(fā)射電路主要由反相器74LS04和超聲波發(fā)射換能器T構(gòu)成，如圖3-3所示，單片機(jī)P2.7端口輸出的40kHz的方波信號(hào)一路經(jīng)一級(jí)反向器后送到超聲波換能器的一個(gè)電極，另一路經(jīng)兩級(jí)反向器后送到超聲波換能器的另一個(gè)電極，用這種推換形式將方波信號(hào)加到超聲波換能器的兩端，可以提高超聲波的發(fā)射強(qiáng)度。輸出端采兩個(gè)反向器并聯(lián)，用以提高驅(qū)動(dòng)能力。上位電阻R2、R3一方面可以提高反向器74LS04輸出高電平的驅(qū)動(dòng)能力，另一方面可以增加超聲波換能器的阻尼效果，縮短其自由振蕩時(shí)間。超聲波發(fā)射電路發(fā)射電路主要由反相器74LS04和超聲波發(fā)射換超聲波接收電路

超聲波接收電路CX20106A是一款紅外線檢波接收的專用芯片，常用于電視機(jī)紅外遙控接收器?？紤]到紅外遙控常用的載波頻率38kHz與測(cè)距的超聲波頻率40kHz較為接近，可以利用它制作超聲波檢測(cè)接收電路。實(shí)驗(yàn)證明用CX20106A接收超聲波(無(wú)信號(hào)時(shí)輸出高電平)，具有很好的靈敏度和較強(qiáng)的抗干擾能力。適當(dāng)更改電容C16的大小，可以改變接收電路的靈敏度和抗干擾能力超聲波接收電路超聲波接收電路CX20106A是一溫度補(bǔ)償電路

S18B20溫度傳感器是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，測(cè)溫范圍為-55～125℃，最大分辨率可達(dá)0.0625℃。DS18B20可以直接讀出被測(cè)溫度值，而且采用了一線制與單片機(jī)相連，減少了外部的硬件電路，具有低成本和易使用的特點(diǎn)。測(cè)溫電路圖3-5所示。DS18B20溫度傳感器：獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊溫度補(bǔ)償電路S18B20溫度傳感器是美國(guó)DALL顯示電路帶中文字庫(kù)的128X64是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128×64。內(nèi)置8192個(gè)16*16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*8點(diǎn)ASCII字符集。利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面。可以顯示8×4行16×16點(diǎn)陣的漢字。12864液晶模塊可完成圖形顯示。低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。顯示電路帶中文字庫(kù)的128X64是一種具有4位/8位并行、2電源介紹

電源變壓器——由于各種電子設(shè)備要求直流穩(wěn)壓電源提供不同幅值的直流電壓，而市電提供的交流電壓一般為220V，因此需要變壓器將市電的電壓轉(zhuǎn)換成所需要的交流電壓，再將轉(zhuǎn)換的電壓經(jīng)過(guò)整流、濾波、穩(wěn)壓最后獲得所需要的直流電壓。整流電壓——利用具有單向?qū)щ娦缘钠骷?，將大小、方向變化的正弦交流電變成單向脈動(dòng)的直流電壓。濾波電路——將整流后的單向脈動(dòng)直流電壓中的紋波盡可能地濾除掉，使其變成平滑的直流電，濾波電路由電容、電感等儲(chǔ)能元件組成。當(dāng)電容兩端的電壓升高時(shí)，電容充電；降低時(shí)，電容放電，從而起到濾波作用。穩(wěn)壓電路——在電網(wǎng)電壓和負(fù)載電路變化時(shí)，起到保持輸出直流電壓穩(wěn)壓的作用。電源介紹電源變壓器——由于各種電子設(shè)備要求直流穩(wěn)壓軟件設(shè)計(jì)Thesoftwaredesign

主程序首先是對(duì)系統(tǒng)環(huán)境初始化，設(shè)置定時(shí)器T0工作模式為16位定時(shí)計(jì)數(shù)器模式。置位總中斷允許位EA并給顯示端口P0和P1清0。然后調(diào)用超聲波發(fā)生子程序送出一個(gè)超聲波脈沖，為了避免超聲波從發(fā)射器直接傳送到接收器引起的直射波觸發(fā)，需要延時(shí)約0.1ms（這也就是超聲波測(cè)距儀會(huì)有一個(gè)最小可測(cè)距離的原因）后，才打開(kāi)外中斷1接收返回的超聲波信號(hào)。主程序流程圖軟件設(shè)計(jì)Thesoftwaredesign主程

超聲波發(fā)生子程序的作用是通過(guò)P1.0端口發(fā)送左右超聲波脈沖信號(hào)（頻率約40kHz的方波），脈沖寬度為12μs左右，同時(shí)把計(jì)數(shù)器T1打開(kāi)進(jìn)行計(jì)時(shí)，定時(shí)器T1工作在方式0。超聲波測(cè)距儀主程序利用外中斷1檢測(cè)返回超聲波信號(hào)，一旦接收到返回超聲波信號(hào)（即引腳出現(xiàn)低電平），立即進(jìn)入中斷程序。進(jìn)入中斷后就立即關(guān)閉計(jì)時(shí)器T1停止計(jì)時(shí)，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦值1。如果當(dāng)計(jì)時(shí)器溢出時(shí)還未檢測(cè)到超聲波返回信號(hào)，則定時(shí)器T1溢出中斷將外中斷1關(guān)閉，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦值0表示此次測(cè)距不成功。超聲波發(fā)生子程序的作用是通過(guò)P2.7端口發(fā)送2個(gè)左右超聲波脈沖信號(hào)（頻率約40kHz的方波），脈沖寬度為12μs左右，同時(shí)把計(jì)數(shù)器T0打開(kāi)進(jìn)行計(jì)時(shí)。超聲波發(fā)生子程序較簡(jiǎn)單，但要求程序運(yùn)行準(zhǔn)確。超聲波發(fā)射子程序超聲波發(fā)生子程序的作用是通過(guò)P1.0端口發(fā)送左右計(jì)算子程序

超聲波測(cè)距儀主程序利用外中斷1檢測(cè)返回超聲波信號(hào)，一旦接收到返回超聲波信號(hào)（即INT1引腳出現(xiàn)低電平），立即進(jìn)入中斷程序。進(jìn)入中斷后就立即關(guān)閉計(jì)時(shí)器T0停止計(jì)時(shí)，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦值1。如果當(dāng)計(jì)時(shí)器溢出時(shí)還未檢測(cè)到超聲波返回信號(hào)，則定時(shí)器T0溢出中斷將外中斷1關(guān)閉，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦值2以表示此次測(cè)距不成功。當(dāng)前溫度和超聲波往返時(shí)間均測(cè)量出來(lái)后，用C語(yǔ)言根據(jù)公式計(jì)算距離來(lái)編程是比較簡(jiǎn)單的算法。計(jì)算子程序超聲波測(cè)距儀主程序利用外中斷1檢測(cè)返回超顯示子程序顯示子程序總結(jié)

由于時(shí)間和其它客觀上的原因，此次設(shè)計(jì)沒(méi)有成功做出實(shí)物。但是對(duì)設(shè)計(jì)有一個(gè)很好的理論基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)的最終結(jié)果是使超聲波測(cè)距儀能夠產(chǎn)生超聲波，實(shí)現(xiàn)超聲波的發(fā)送與接收，從而實(shí)現(xiàn)利用超聲波方法測(cè)量物體間的距離。以數(shù)字的形式顯示測(cè)量距離?？偨Y(jié)由于時(shí)間和其它客觀上的原因，此次設(shè)計(jì)沒(méi)有成功做感謝各位老師批評(píng)指正答辯人：答辯日期：2016年6月15日感謝各位老師批評(píng)指正答辯人：答辯日期：2016年6月15日基于單片機(jī)的測(cè)距儀設(shè)計(jì)課件論文總結(jié)PapersummaryLoremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.Aeneancommodoligulaegetdolor.Aeneanmassa.Cumsociisnatoquepenatibusetmagnisdisparturientmontes,nasceturridiculusmus.Donecquamfelis,ultriciesnec,pellentesqueeu,pretiumquis,sem.

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總結(jié)總結(jié)1總結(jié)2總結(jié)3總結(jié)4論文總結(jié)PapersummaryLoremipsumd論文總結(jié)Papersummary總結(jié)一總結(jié)二總結(jié)三Loremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.Aeneancommodoligulaegetdolor.Aeneanmassa.Cumsociisnatoquepenatibusetmagnisdisparturientmontes,nasceturridiculusmus.Donecquamfelis,ultriciesnec,pellentesqueeu,pretiumquis,sem.

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論文總結(jié)Papersummary總結(jié)一總結(jié)二總結(jié)三Lore設(shè)計(jì)尺寸：16:9易于編輯英文：微軟雅黑和Arial中文：微軟雅黑和微軟雅黑熊貓達(dá)人作品使用說(shuō)明設(shè)計(jì)尺寸：16:9易于編輯英文：微軟雅黑和Arial中文：微語(yǔ)音播報(bào)電路

語(yǔ)音播報(bào)電路采用WT588D系列的集單片機(jī)和語(yǔ)音電路于一體的可編輯語(yǔ)音芯片。功能多音質(zhì)好應(yīng)用范圍廣性能穩(wěn)定是WT588D系列語(yǔ)音單片機(jī)的特長(zhǎng)，同時(shí)具有MP3控制模式、按鍵控制模式、按鍵組合控制模式、并口控制模式、一線串口控制模式、三線串口控制模式以及三線串口控制I/O口擴(kuò)展輸出模式。可控制的語(yǔ)音地址位能達(dá)到220個(gè)！每個(gè)地址位里能加載可組合語(yǔ)音為128段語(yǔ)音。其中KIA1117芯片為WT588DVCC管腳（存儲(chǔ)器電源輸入腳）提供3.3V電壓。第15個(gè)引腳BUSY和單片機(jī)p1.0連接。只需通過(guò)適當(dāng)?shù)脑L問(wèn)地址就可以實(shí)現(xiàn)語(yǔ)音播報(bào)，使用方便語(yǔ)音播報(bào)電路語(yǔ)音播報(bào)電路采用WT588D系列的集單使用說(shuō)明可以換成你學(xué)校的LOGO使用說(shuō)明可以換成你學(xué)校的LOGO基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì)答辯人：指導(dǎo)教師：基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距儀設(shè)計(jì)答辯人：指導(dǎo)教師：目錄Contents選題的背景與意義超聲波測(cè)距原理系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)總結(jié)超聲波測(cè)距的應(yīng)用目錄Contents選題的背景與意義超聲波測(cè)距原理系統(tǒng)硬件選題的背景Thebackgroundofthetopic背景：近年來(lái)，電子測(cè)量技術(shù)應(yīng)用越來(lái)越廣泛，超聲波測(cè)距作為一種典型的非接觸測(cè)量方法，具有的高精度、損耗低、非接觸等優(yōu)點(diǎn)，使得超聲測(cè)距在很多場(chǎng)合得到了運(yùn)用。意義：超聲波測(cè)距是利用聲波反射原理，避免傳感器直接與介質(zhì)接觸，是一種傳統(tǒng)而實(shí)用的非接觸測(cè)量方法。與紅外、激光及無(wú)線電測(cè)距相比，它具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、可靠性能高、價(jià)格便宜等優(yōu)異特性。在近距離范圍內(nèi)超聲波測(cè)距具有不受光線、顏色以及電磁場(chǎng)的影響和指向性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)，更重要的是使用超聲波檢測(cè)能很大程度的降低勞動(dòng)強(qiáng)度，可以避免工作人員在惡劣工作環(huán)境中可能受到的傷害，還能夠提高距離結(jié)果的準(zhǔn)確度；因此超聲測(cè)距廣泛應(yīng)用于倒車?yán)走_(dá)、機(jī)器人自動(dòng)避障、地形地貌探測(cè)及一些工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)等方面。超聲波測(cè)距儀對(duì)電子測(cè)量技術(shù)發(fā)展是非常重要的。選題的背景Thebackgroundofthetop應(yīng)用一

倒車?yán)走_(dá)：解除了駕駛員泊車、倒車和起動(dòng)車輛時(shí)前后左右探視所引起的困擾，并幫助駕駛員掃除了視野死角和視線模糊的缺陷，提高駕駛的安全性。應(yīng)用一倒車?yán)走_(dá)：解除了駕駛員泊車、倒車和起動(dòng)車輛時(shí)應(yīng)用二超聲波物位計(jì)是運(yùn)用超聲波在氣體、液體或固體中的衰減、穿透能力和聲阻抗不同的性質(zhì)來(lái)測(cè)量?jī)煞N介質(zhì)的界面。此類儀表精度高、反應(yīng)快，但成本高、維護(hù)維修困難，都用于要求測(cè)量精度較高的場(chǎng)合。應(yīng)用二超聲波物位計(jì)是運(yùn)用超聲波在氣體、液體或固體中的衰減、穿應(yīng)用三

超聲波測(cè)距儀:公英制轉(zhuǎn)換；計(jì)算面積和體積；五組數(shù)據(jù)存儲(chǔ)；長(zhǎng)度累加測(cè)試。主要應(yīng)用于：室內(nèi)裝潢設(shè)計(jì)，建筑施工，房地產(chǎn)公司房子丈量，工程監(jiān)理現(xiàn)場(chǎng)查驗(yàn)，房地產(chǎn)開(kāi)發(fā)建設(shè)，評(píng)估，施工，公共設(shè)施規(guī)劃，園林。應(yīng)用三超聲波測(cè)距儀:公英制轉(zhuǎn)換；計(jì)算面積和體積；五1.1基本參數(shù)工作電壓：4.5V~5.5V。功耗電流：最小1mA，最大20mA；諧振頻率：40KHz；探測(cè)距離范圍：4毫米～4米。誤差：4%距離數(shù)據(jù)格式：以毫米為最小數(shù)據(jù)單位，雙字節(jié)16進(jìn)制傳輸，前高后低；1.2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(lái)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)。1.1基本參數(shù)Ultrasonicdistancemeasurementprinciple超聲波測(cè)距原理`

發(fā)射器發(fā)出的超聲波以速度v在空氣中傳播，在到達(dá)被測(cè)物體是被反射返回，由接受器接受，其往返時(shí)間為t，有s=vt/2即可算出被測(cè)物體的距離。由于超聲波也是一種聲波，其聲速v與溫度有關(guān)，下表列出了幾種不同溫度下的聲速。在使用時(shí)，如果溫度變化不大，則可認(rèn)為聲速是基本不變的。如果測(cè)距精度要求很高，則應(yīng)該通過(guò)溫度補(bǔ)償?shù)姆椒右孕Ｕ?。超聲波波速與溫度的關(guān)系Ultrasonicdistancemeasuremen超聲波測(cè)距系統(tǒng)總體方案框圖超聲波測(cè)距系統(tǒng)總體方案框圖硬件設(shè)計(jì)Thehardwaredesign

AT89C51介紹超聲波發(fā)射電路單片機(jī)最小系統(tǒng)顯示電路溫度補(bǔ)償電路超聲波接收電路電源介紹硬件設(shè)計(jì)ThehardwaredesignAT89C5基于單片機(jī)的測(cè)距儀設(shè)計(jì)課件AT89C51介紹1.主要性能參數(shù)與MCS—51產(chǎn)品指令系統(tǒng)完全兼容4K字節(jié)可以重復(fù)擦寫Flash閃速存儲(chǔ)器1000吃擦寫周期全靜態(tài)操作：0Hz—24Hz三級(jí)加密程序存儲(chǔ)器128*8字節(jié)內(nèi)部RAM32個(gè)可編程I/O口線6個(gè)中斷源可編程串行UART通道低功耗空閑和掉電模式2.功能特性概述4k字節(jié)Flash閃速存儲(chǔ)器128字節(jié)內(nèi)部RAM32個(gè)I/O口線兩個(gè)16位定時(shí)器/計(jì)時(shí)器一個(gè)5向量?jī)杉?jí)中斷結(jié)構(gòu)一個(gè)雙工串行口通信片內(nèi)振蕩器及時(shí)鐘電路AT89C51介紹1.主要性能參數(shù)各引腳功能a.主電源引腳VCCVCC電源輸入端，工作電源和編程校驗(yàn)為+5V。b.時(shí)鐘振蕩電路引腳XTAL1和XTAL2XTAL1和XTAL2分別作為晶體振蕩電路的反相器輸入端和輸出端。在使用外部振蕩電路時(shí)，這兩個(gè)端子用來(lái)外接石英晶體，振蕩頻率為晶體振蕩頻率，振蕩信號(hào)送至?xí)r鐘電路產(chǎn)生時(shí)鐘脈沖信號(hào)。這個(gè)部分給單片機(jī)提供工作節(jié)拍，也可稱作單片機(jī)的主頻。c.控制信號(hào)引腳RST，ALE，PSEN和EARST為復(fù)位信號(hào)輸入端。當(dāng)RST端保持兩個(gè)機(jī)器周期（24個(gè)時(shí)鐘周期）以上的高電平時(shí)，單片機(jī)完成復(fù)位操作。ALE為地址鎖存允許信號(hào)，在訪問(wèn)外部存儲(chǔ)器時(shí)，ALE用來(lái)鎖存P0口送出的低8位地址信號(hào)。PSEN為外部程序存儲(chǔ)器的讀選通信號(hào)。EA為訪問(wèn)外部程序存儲(chǔ)器控制信號(hào)。對(duì)8051和8751，他們的片內(nèi)有4KB的程序存儲(chǔ)器。d.4個(gè)8位I/O端口——P0，P1，P2和P3P0口（P0.0~P0.7）是一個(gè)8位漏極開(kāi)路型的雙向I/O口，這時(shí)P0可看做用戶數(shù)據(jù)總線P1口（P1.0~P1.7）——是一個(gè)帶有內(nèi)部上拉電阻R可以作為準(zhǔn)雙向I/O口（在引腳讀入前，必須對(duì)該端口寫入1，具有這種操作的I/O口稱作準(zhǔn)雙向I/O口）P2口（P2.0~P2.7）——該端口內(nèi)部有上拉電阻R又有切換開(kāi)關(guān)MUX，所以P2端口在功能上兼有P1和P2口的功能。

P3口（P3.0~P3.7）——P3口是一個(gè)多功能端口，除了可以做I/O口外，還具有第二功能。各引腳功能單片機(jī)最小系統(tǒng)

單片機(jī)最小系統(tǒng)主要由AT89C51單片機(jī)、外部振蕩電路、復(fù)位電路和+5V電源組成。在外部振蕩電路中，單片機(jī)的XTAL1和XTAL2管腳分別接至由12MHZ晶振和兩個(gè)30PF電容構(gòu)成的振蕩電路兩側(cè)，為電路提供正常的時(shí)鐘脈沖。在復(fù)位電路中，單片機(jī)RESET管腳一方面經(jīng)20F的電容接至電源正極，實(shí)現(xiàn)上電自動(dòng)復(fù)位，另一方面經(jīng)開(kāi)關(guān)s接電源。其主要功能是把PC初始化為0000H，是單片機(jī)從0000H單元開(kāi)始執(zhí)行程序，除了進(jìn)入系統(tǒng)的初始化之外，當(dāng)由于程序出錯(cuò)或者操作錯(cuò)誤使系統(tǒng)處于死鎖狀態(tài)時(shí)，為了擺脫困境，也需要按復(fù)位鍵重新啟動(dòng)單片機(jī)最小系統(tǒng)單片機(jī)最小系統(tǒng)主要由AT89C51單超聲波發(fā)射電路發(fā)射電路主要由反相器74LS04和超聲波發(fā)射換能器T構(gòu)成，如圖3-3所示，單片機(jī)P2.7端口輸出的40kHz的方波信號(hào)一路經(jīng)一級(jí)反向器后送到超聲波換能器的一個(gè)電極，另一路經(jīng)兩級(jí)反向器后送到超聲波換能器的另一個(gè)電極，用這種推換形式將方波信號(hào)加到超聲波換能器的兩端，可以提高超聲波的發(fā)射強(qiáng)度。輸出端采兩個(gè)反向器并聯(lián)，用以提高驅(qū)動(dòng)能力。上位電阻R2、R3一方面可以提高反向器74LS04輸出高電平的驅(qū)動(dòng)能力，另一方面可以增加超聲波換能器的阻尼效果，縮短其自由振蕩時(shí)間。超聲波發(fā)射電路發(fā)射電路主要由反相器74LS04和超聲波發(fā)射換超聲波接收電路

超聲波接收電路CX20106A是一款紅外線檢波接收的專用芯片，常用于電視機(jī)紅外遙控接收器?？紤]到紅外遙控常用的載波頻率38kHz與測(cè)距的超聲波頻率40kHz較為接近，可以利用它制作超聲波檢測(cè)接收電路。實(shí)驗(yàn)證明用CX20106A接收超聲波(無(wú)信號(hào)時(shí)輸出高電平)，具有很好的靈敏度和較強(qiáng)的抗干擾能力。適當(dāng)更改電容C16的大小，可以改變接收電路的靈敏度和抗干擾能力超聲波接收電路超聲波接收電路CX20106A是一溫度補(bǔ)償電路

S18B20溫度傳感器是美國(guó)DALLAS半導(dǎo)體公司推出的一種改進(jìn)型智能溫度傳感器，測(cè)溫范圍為-55～125℃，最大分辨率可達(dá)0.0625℃。DS18B20可以直接讀出被測(cè)溫度值，而且采用了一線制與單片機(jī)相連，減少了外部的硬件電路，具有低成本和易使用的特點(diǎn)。測(cè)溫電路圖3-5所示。DS18B20溫度傳感器：獨(dú)特的單線接口方式，DS18B20在與微處理器連接時(shí)僅需要一條口線即可實(shí)現(xiàn)微處理器與DS18B20的雙向通訊溫度補(bǔ)償電路S18B20溫度傳感器是美國(guó)DALL顯示電路帶中文字庫(kù)的128X64是一種具有4位/8位并行、2線或3線串行多種接口方式，內(nèi)部含有國(guó)標(biāo)一級(jí)、二級(jí)簡(jiǎn)體中文字庫(kù)的點(diǎn)陣圖形液晶顯示模塊；其顯示分辨率為128×64。內(nèi)置8192個(gè)16*16點(diǎn)漢字，和128個(gè)16*8點(diǎn)ASCII字符集。利用該模塊靈活的接口方式和簡(jiǎn)單、方便的操作指令，可構(gòu)成全中文人機(jī)交互圖形界面?？梢燥@示8×4行16×16點(diǎn)陣的漢字。12864液晶模塊可完成圖形顯示。低電壓低功耗是其又一顯著特點(diǎn)。由該模塊構(gòu)成的液晶顯示方案與同類型的圖形點(diǎn)陣液晶顯示模塊相比，不論硬件電路結(jié)構(gòu)或顯示程序都要簡(jiǎn)潔得多，且該模塊的價(jià)格也略低于相同點(diǎn)陣的圖形液晶模塊。顯示電路帶中文字庫(kù)的128X64是一種具有4位/8位并行、2電源介紹

電源變壓器——由于各種電子設(shè)備要求直流穩(wěn)壓電源提供不同幅值的直流電壓，而市電提供的交流電壓一般為220V，因此需要變壓器將市電的電壓轉(zhuǎn)換成所需要的交流電壓，再將轉(zhuǎn)換的電壓經(jīng)過(guò)整流、濾波、穩(wěn)壓最后獲得所需要的直流電壓。整流電壓——利用具有單向?qū)щ娦缘钠骷?，將大小、方向變化的正弦交流電變成單向脈動(dòng)的直流電壓。濾波電路——將整流后的單向脈動(dòng)直流電壓中的紋波盡可能地濾除掉，使其變成平滑的直流電，濾波電路由電容、電感等儲(chǔ)能元件組成。當(dāng)電容兩端的電壓升高時(shí)，電容充電；降低時(shí)，電容放電，從而起到濾波作用。穩(wěn)壓電路——在電網(wǎng)電壓和負(fù)載電路變化時(shí)，起到保持輸出直流電壓穩(wěn)壓的作用。電源介紹電源變壓器——由于各種電子設(shè)備要求直流穩(wěn)壓軟件設(shè)計(jì)Thesoftwaredesign

主程序首先是對(duì)系統(tǒng)環(huán)境初始化，設(shè)置定時(shí)器T0工作模式為16位定時(shí)計(jì)數(shù)器模式。置位總中斷允許位EA并給顯示端口P0和P1清0。然后調(diào)用超聲波發(fā)生子程序送出一個(gè)超聲波脈沖，為了避免超聲波從發(fā)射器直接傳送到接收器引起的直射波觸發(fā)，需要延時(shí)約0.1ms（這也就是超聲波測(cè)距儀會(huì)有一個(gè)最小可測(cè)距離的原因）后，才打開(kāi)外中斷1接收返回的超聲波信號(hào)。主程序流程圖軟件設(shè)計(jì)Thesoftwaredesign主程

超聲波發(fā)生子程序的作用是通過(guò)P1.0端口發(fā)送左右超聲波脈沖信號(hào)（頻率約40kHz的方波），脈沖寬度為12μs左右，同時(shí)把計(jì)數(shù)器T1打開(kāi)進(jìn)行計(jì)時(shí)，定時(shí)器T1工作在方式0。超聲波測(cè)距儀主程序利用外中斷1檢測(cè)返回超聲波信號(hào)，一旦接收到返回超聲波信號(hào)（即引腳出現(xiàn)低電平），立即進(jìn)入中斷程序。進(jìn)入中斷后就立即關(guān)閉計(jì)時(shí)器T1停止計(jì)時(shí)，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦值1。如果當(dāng)計(jì)時(shí)器溢出時(shí)還未檢測(cè)到超聲波返回信號(hào)，則定時(shí)器T1溢出中斷將外中斷1關(guān)閉，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦值0表示此次測(cè)距不成功。超聲波發(fā)生子程序的作用是通過(guò)P2.7端口發(fā)送2個(gè)左右超聲波脈沖信號(hào)（頻率約40kHz的方波），脈沖寬度為12μs左右，同時(shí)把計(jì)數(shù)器T0打開(kāi)進(jìn)行計(jì)時(shí)。超聲波發(fā)生子程序較簡(jiǎn)單，但要求程序運(yùn)行準(zhǔn)確。超聲波發(fā)射子程序超聲波發(fā)生子程序的作用是通過(guò)P1.0端口發(fā)送左右計(jì)算子程序

超聲波測(cè)距儀主程序利用外中斷1檢測(cè)返回超聲波信號(hào)，一旦接收到返回超聲波信號(hào)（即INT1引腳出現(xiàn)低電平），立即進(jìn)入中斷程序。進(jìn)入中斷后就立即關(guān)閉計(jì)時(shí)器T0停止計(jì)時(shí)，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦值1。如果當(dāng)計(jì)時(shí)器溢出時(shí)還未檢測(cè)到超聲波返回信號(hào)，則定時(shí)器T0溢出中斷將外中斷1關(guān)閉，并將測(cè)距成功標(biāo)志字賦值2以表示此次測(cè)距不成功。當(dāng)前溫度和超聲波往返時(shí)間均測(cè)量出來(lái)后，用C語(yǔ)言根據(jù)公式計(jì)算距離來(lái)編程是比較簡(jiǎn)單的算法。計(jì)算子程序超聲波測(cè)距儀主程序利用外中斷1檢測(cè)返回超顯示子程序顯示子程序總結(jié)

由于時(shí)間和其它客觀上的原因，此次設(shè)計(jì)沒(méi)有成功做出實(shí)物。但是對(duì)設(shè)計(jì)有一個(gè)很好的理論基礎(chǔ)。設(shè)計(jì)的最終結(jié)果是使超聲波測(cè)距儀能夠產(chǎn)生超聲波，實(shí)現(xiàn)超聲波的發(fā)送與接收，從而實(shí)現(xiàn)利用超聲波方法測(cè)量物體間的距離。以數(shù)字的形式顯示測(cè)量距離?？偨Y(jié)由于時(shí)間和其它客觀上的原因，此次設(shè)計(jì)沒(méi)有成功做感謝各位老師批評(píng)指正答辯人：答辯日期：2016年6月15日感謝各位老師批評(píng)指正答辯人：答辯日期：2016年6月15日基于單片機(jī)的測(cè)距儀設(shè)計(jì)課件論文總結(jié)PapersummaryLoremipsumdolorsitamet,consectetueradipiscingelit.Aeneancommodoligulaegetdolor.Aeneanmassa.Cumsociisnatoquepenatibusetmagnisdisparturientmontes,nasceturridiculusmus.Donecquamfelis,ultriciesnec,pellentesqueeu,pretiumquis,sem.

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