超聲波測距畢業(yè)設計論文

..摘要近年來隨著科技的飛速開展，單片機的應用正在不斷地走向深入，同時帶動傳統(tǒng)控制檢測,日新月益更新。在實時檢測和自動控制的單片機應用系統(tǒng)中，單片機往往是作為一個核心部件來使用，單片機是把主要計算機功能部件都集成在一塊芯片上的微型計算機。它是一種集計數(shù)和多中接口于一體的微控制器，被廣泛應用在智能產品和工業(yè)自動化上，而51單片機是個單片機中最為典型和最有代表性的一種。本設計主要應用AT89S51作為控制核心，顯示器，驅動電路等相結合的系統(tǒng)。充分發(fā)揮了單片機的性能。其優(yōu)點硬件電路簡單，軟件功能完善，控制系統(tǒng)可靠，具有一定的使用和參考價值。關鍵詞：單片機；AT89S51；AbstractInrecentyearswiththerapiddevelopmentoftechnology,SCMapplicationsarecontinuallydeepening,ledthetraditionalcontroloftheCrescentbenefitupdate.Inreal-timedetectionandcontroloftheMCUapplicationsystems,SCMisoftenasacoreponenttouse,

SCMisthemainfunctionoftheputerponentsareintegratedinachipmicro-puter.Itisasetofinterfacesandmultiplecountsintegratesmicrocontrollers,arewidelyusedinindustrialautomationproductsandsmart,and51isamicrocontroller,themosttypicalandthemostrepresentativeone.

ThemainapplicationAT89S51designasthecorecontrol,monitor,drivecircuitandsystemintegration.GivefullplaytotheMCUperformance.Theadvantageofsimplecircuithardware,software,functionalandreliablecontrolsystem,theuseandhavesomereferencevalue.Keywords:SCM；AT89S51目錄引言…………………41課題目標任務………52AT89S51芯片超聲波簡介…………62.1AT89S51芯片引腳構造………62.2超聲波簡介……………………73硬件設計……………83.1硬件電路………………………83.2復位電路………………………83.3顯示電路………………………93.4驅動電路………………………93.5硬件電路設計…………………94軟件設計……………104.1延時程序……………………104.274LS04反相器………………104.3中斷系統(tǒng)……………………114.4程序流程圖……………………135系統(tǒng)調試……………………155.1輸出擴展電路設計……………155.2硬件調試…………165.3軟件調試…………16設計的體會

………………17致

……………………18參考文獻…………………19附圖〔1〕超聲波原理圖附圖〔2〕超聲波單面PCB板圖附錄附錄〔3〕AT89S51芯片主程序引言隨著大規(guī)模集成電路技術的開展,可以將CPU、RAM、ROM、定時器/計數(shù)器及輸入/輸出〔I/O〕接口電路等主要計算機部件，集成在一塊電路芯片上。這樣所組成的芯片級的微型計算機稱為單片微型計算機，簡稱為單片機。雖然單片機只是一個芯片，但從組成和功能上，它已具有了微機系統(tǒng)的含義。由于單片機從功能和形態(tài)來說都是應控制領域應用的要求而誕生的，并且開展到新一代80s51、M68HC11、AT89S51、AT89S52，其中著力擴展了各種控制功能，更準確的反映單片機本質的叫法。AT89S51是一種帶4K字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器〔FPEROM—FalshProgrammableandErasableReadOnlyMemory〕的低電壓，高性能CMOS8位微處理器，俗稱單片機。該器件采用ATMEL高密度非易失存儲器制造技術制造，與工業(yè)標準的MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。由于將多功能8位CPU和閃爍存儲器組合在單個芯片中，ATMEL的AT89C51是一種高效微控制器，為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性高且價廉的方案。89S51相對于89C51增加的新功能包括：新增加很多功能，性能有了較大提升;ISP在線編程功能，這個功能的優(yōu)勢在于改寫單片機存儲器的程序不需要把芯片從工作環(huán)境中剝離。是一個強大易用的功能；工作頻率為33MHz，大家都知道89S51的極限工作頻率只有24M，就是說S51具有更高工作頻率，從而具有了更快的計算速度；具有雙工UART串行通道；雙數(shù)據(jù)指示器；電源關閉標識；全新的加密算法，這使得對于89S51的解密變?yōu)椴豢赡?，程序的性大大加強，這樣就可以有效的保護知識產權不被侵犯；兼容性方面：向下完全兼容51全部字系列產品。比方8051、89S51等等早期MCS-51兼容產品。在89S課題目標任務〔1〕論文的主要容1．1、本課題的總體介紹對水塔智能水位控制系統(tǒng)進展方案設計，相應的硬件電路和系統(tǒng)軟件設計，并做出控制系統(tǒng)。1．2、工作容1)完成水塔智能水位控制系統(tǒng)總體方案設計、電路設計。2)連接完整的硬件電路并能調試出正確的結果。1．3、課題的具體任務1)水塔智能水位控制系統(tǒng)基于單片機控制，系統(tǒng)設計電路由輸入脈沖電路、單片機、晶振和復位電路和控制電路等局部組成2)設計水塔水位的測試及顯示系統(tǒng),還有水位的控制系統(tǒng).〔2〕論文的要求與數(shù)據(jù)1)、完成該課題必須重點研究單片機控制、脈沖電路、晶振和復位電路和鍵盤的使用等關鍵問題和理論；2)、研究方案的設計、研究方法和手段要合理，符合理論與實踐的要求；3)、水塔智能水位的控制系統(tǒng)首先要能正確檢測水位并能正確顯示,并有及時調整水位的功能.(3)設計目的1〕、進一步熟悉和掌握單片機的工作原理和構造功能，熟悉其根本的振蕩和復位電路原理。2〕、熟悉單片機I/O口的根本輸入輸出功能以及I/O口的擴展使用。3〕、掌握單片機部功能模塊的應用：如定時器、計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等。4〕、掌握按鍵與單片機連接的使用以及數(shù)碼管接口電路設計。5〕、熟悉PCB板的布線、腐蝕和元器件的焊接的流程和方法，進一步掌握電路板的檢測順序和方法2AT89S51芯片超聲波簡介AT89S51控制超聲波信號的發(fā)送和接收,串行數(shù)據(jù)發(fā)送,及溫度校正采樣頻率的輸入,并通過運算轉換成溫度數(shù)據(jù),校正不同溫度下,距離誤差后,在LED上顯示所測距的離厘米數(shù)據(jù)并和已輸入的預置數(shù)進展比較,如到達預置值那么進展開或關的開關量信號輸出.LED顯示為動態(tài)循環(huán)顯示，共陽極接法.DS18B20在本電路中取得外界溫度值,以利于AT89S51的運算并校正不同溫度下測距的回波數(shù)值以及在LED上顯示實時環(huán)境的溫度值.接收電路接收物體反射超聲波回波信號,該芯片部包括了前置放大,限幅放大,整形,輸出數(shù)據(jù)信號以便MCU檢測,判斷回波的數(shù)據(jù)正確與否及時差,并計算出測距的距離數(shù)值.該板接收可預置超聲波控制器,發(fā)送的1200BIT串行數(shù)據(jù)信號,直接用導線和超聲波控制器串口連接時,可傳送幾十米,如通過485串口發(fā)送可傳送2千米以上。2.1AT89S51芯片的引腳構造本次設計采用了常見的AT89S51單片機為核心處理器。AT89S51是一個低功耗，高性能CMOS8位單片機，器件采用ATMEL公司的高密度、非易失性存儲技術制造，兼容標準MCS-51指令系統(tǒng)及80S51引腳構造，AT89S51具有40個引腳，4kBytesFlash片程序存儲器，128Bytes的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器〔RAM〕，32個外部雙向輸入/輸出〔I/O〕口，5個中斷優(yōu)先級2層中斷嵌套中斷，2個16位可編程定時計數(shù)器,2個全雙工串行通信口，看門狗〔WDT〕電路，片時鐘振蕩器。AT89S51單片機共有40個引腳，其引腳圖如下：圖12.2超聲波簡介由于超聲波所具有的能量很大，就有可能使物質分子產生顯著的聲壓作用、例如當水過一般強度的超聲波時超聲波流量計的根本原理及類型超聲波在流動的流體中傳播時就載上流體流速的信息。因此通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流速，從而換算成流量。根據(jù)檢測的方式，可分為傳播速度差法、多普勒法、波束偏移法、噪聲法及相關法等不同類型的超聲波流量計。起聲波流量計是近十幾年來隨著集成電路技術迅速開展才開場應用的一種非接觸式儀表，適于測量不易接觸和觀察的流體以及大管徑流量。它與水位計聯(lián)動可進展敞開水流的流量測量。使用超聲波流量比不用在流體中安裝測量元件故不會改變流體的流動狀態(tài)，不產生附加阻力，儀表的安裝及檢修均可不影響生產管線運行因而是一種理想的節(jié)能型流量計。眾所周知，目前的工業(yè)流量測量普遍存在著大管徑、大流量測量困難的問題，這是因為一般流量計隨著測量管徑的增大會帶來制造和運輸上的困難，造價提高、能損加大、安裝不僅這些缺點，超聲波流量計均可防止。因為各類超聲波流量計均可管外安裝、非接觸測流，儀表造價根本上與被測管道口徑大小無關，而其它類型的流量計隨著口徑增加，造價大幅度增加，故口徑越大超聲波流量計比一樣功能,其它類型流量計的功能價格比越優(yōu)越。被認為是較好的大管流量測量儀表，多普勒法超聲波流量計可測雙相介質的流量，故可用于下水道及排污水等臟污流的測量。在發(fā)電廠中，用便攜式超聲波流量計測量水輪機進水量、汽輪機循環(huán)水量等大管徑流量，比過去的皮脫管流速計方便得多。超聲被流量汁也可用于氣體測量。管徑的適用圍從2cm到5m，從幾米寬的明渠、暗渠到500m寬的河流都可適用。另外，超聲測量儀表的流量測量準確度幾乎不受被測流體溫度、壓力、粘度、密度等參數(shù)的影響，又可制成非接觸及便攜式測量儀表，故可解決其它類型儀表所難以測量的強腐蝕性、非導電性、放射性及易燃易爆介質的流量測量問題。超聲波具有較好的指向性頻率越高，指向性越強。這在諸如探傷和水下聲通訊等應用場合是主要的考慮因素。頻率高時，相應地波長將變短，因而波長可與傳播超聲波的試樣材料的尺寸相比較，甚至波長可遠小于試樣材料的尺寸．這在厚度尺寸很小的測量應用中以及在高分辨率的探傷應用中是非常重要的。超聲波用起來很安靜，人們聽不到它。這一點在高強度工作場合尤為重要。這些高強度的工作用可聞頻率的聲波來完成時往往更有效，然而遺憾的是，可聞聲波工作時所產生的噪聲令人難以忍受，有時甚至是對人體有害的。3硬件設計3.1硬件電路該設計的硬件電路由主控局部(單片機AT89S51)、計時局部〔實時時鐘芯片DS1302〕、顯示局部〔八段數(shù)碼管〕、電源局部〔三端穩(wěn)壓器7805〕4個局部組成。各局部之間相互協(xié)作，構成一個統(tǒng)一的有機整體，實現(xiàn)功能。各局部的硬件電路設計如下。3.2復位電路(1)單片機AT89S51作為主控芯片，控制整個電路的運行。單片機外圍需要一個復位電路，復位電路的功能是：系統(tǒng)上電時提供復位信號，直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后，撤消復位信號。為可靠起見，電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復位信號，以防電源開關或電源插頭分-合過程中引起的抖動而影響復位。該設計采用含有電阻的復位電路，復位電路可以有效的解決電源毛刺和電源緩慢下降〔電池電壓缺乏〕等引起的問題，在電源電壓瞬間下降時可以使電容迅速放電，一定寬度的電源毛刺也可令系統(tǒng)可靠復位。復位電路的設計圖如圖2示：復位電路圖2〔2〕復位是單片機的初始化操作，使CPU及各專用存儲器處于一個確定的初始狀態(tài)，其中把PC的容初始化為0000H，使單片機從0000H單元開場執(zhí)行程序，除了系統(tǒng)的正常開機〔上電〕復位外，當程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死循環(huán)狀態(tài)時，為擺脫困境，可按復位鍵進展復位，復位電路由片外和片兩局部電路組成。AT89S51的RST引腳為復位引腳，只要在RST引腳上出現(xiàn)兩個機器周期以上的高電平，即可實現(xiàn)復位。復位通常有上電復位和按鍵復位兩種方法。本設計采用的是按鍵復位，當按下按鍵后，電容被短路，RST引腳就處于高電平，就可以到達復位的目的。電路如圖3所示。圖3復位電路3.3顯示電路四段數(shù)碼顯示管有兩種，一種是共陽極數(shù)碼管，其部是由八個陽極相連接的發(fā)光二極管組成；另一種是共陽極數(shù)碼管，其部是由四個陽極相連接的發(fā)光二極管組成。二者原理不同但功能一樣。本設計的時間顯示選用四個共陰極四段數(shù)碼管LED，其外形和部構造如圖4所示：顯示電路圖43.4驅動電路而LED顯示電路就像單片機系統(tǒng)的眼睛，實時地向人們傳遞著系統(tǒng)工作的各種狀態(tài)信息和處理結果。因此，高效、方便的LED顯示驅動電路是構成完善的單片機系統(tǒng)必不可少的元素。常用的LED顯示驅動電路有并行譯碼方式、串行—并行轉換方式、顯示驅動接口芯片方式等。驅動電路圖53.5硬件電路設計MCS-51系列單片機的并行I/O口：接口電路是微機必不可少的組成局部，并行輸入確出接口是CPU和外部進展信息交換的主要通道。MSC－51系列單片有4個8位并行雙向I/O口P0～P3，共32根I/O線。每一根線能獨立用作輸入或輸出。單片機可以外接鍵盤、顯示器等外圍設備．還可以進展系統(tǒng)擴展，以解決硬件資源缺乏問題。4個并行口都是雙向口，既可以輸入又可以輸出。P0、P2口經(jīng)常作外部擴展存儲器時的數(shù)據(jù)、地址線，P3口除作I/O口外，每一根都有第二功能。這4個I/O口構造根本一樣，但仍存在差異。P1口：通道1，雙向I/O口，本次設計連接按鍵，用語按鍵信號的輸入4軟件設計4.1延時程序延時程序延與MCS-51執(zhí)行指令的時間有關,如果使用6MHz晶振,一個機器周期為2μs,計算出一條指令以至一個循環(huán)所需要的執(zhí)行時間,給出相應的循環(huán)次數(shù),便能到達延時的目的。10秒延時程序如下:DELAY:MOVR5,＃100DEL0:MOVR6,＃200DEL1:MOVR7,＃248DEL2:DJNZR7,DEL2DJNZR6,DEL1DJNZR5,DEL0RET上例程序中采用了多重循環(huán)程序,即在一個循環(huán)體中又包含了其它的循環(huán)程序,這種方式是實現(xiàn)延時程序的常用方法。使用多重循環(huán)時,必須注意:(1〕循環(huán)嵌套,必須層次清楚,不允許產生外層循環(huán)穿插。(2〕外循環(huán)可以層層向循環(huán)進入,完畢時由里往外層層退出。(3〕循環(huán)可以直接轉入外循環(huán),實現(xiàn)一個循環(huán)由多個條件控制的循環(huán)構造方式。4.274LS04反相器，管腳圖如附圖所示。74LS04管腳圖4.3中斷系統(tǒng)4.3.1中斷的概述程序執(zhí)行過程中,容許外部或部事件通過硬件打斷程序的執(zhí)行,使其轉向為處理外部或部事件的中斷效勞程序中去;完成中斷效勞程序后,CPU繼續(xù)原來被打斷的程序,這樣的過程稱為中斷過程,4.3.2中斷響應的一般過程(1)在每條指令完畢后,系統(tǒng)都自動檢測中斷請求信號,如果有中斷請求，且CPU處于開中斷狀態(tài)下,那么響應中斷。(2)保護現(xiàn)場,在保護現(xiàn)場前,一般要關中斷,以防止現(xiàn)場被破壞。保護現(xiàn)場一般是用堆棧指令將原程序中用到的存放器推入堆棧。4.3.380S51中有五個中斷源MCS-51單片機有5個〔8052有6個〕中斷源,為了使每個中斷源都能獨立地被允許或制止,以便用戶能靈活使用,CPU部在每個中斷信號的通道中設置了一個中斷允許觸發(fā)器,它控制CPU能否響應中斷。只有對應的中斷允許觸發(fā)器被使能〔置"1”〕，相應的中斷才能得到相應4.3.4MCS—51中斷系統(tǒng)MCS—51中斷系統(tǒng)構造框圖4.3.5中斷系統(tǒng)的應用例1單步操作的中斷實現(xiàn)。把一個外部中斷〔設為INT0]〕設置為電平激活方式。其中斷效勞程序的末尾寫上如下幾條指令:JNBP3.2,$;在INT0變高前，原地等待(死循環(huán))P3.2,$;在INT0變低前，原地等待(死循環(huán))RETI;返回并執(zhí)行一條指令現(xiàn)在,假設INT0保持低電平,且允許INT0中斷,那么CPU就進入外部中斷0效勞程序,由于有上述幾條指令,它就會停在JNB處,原地等待。當INT0端出現(xiàn)一個正脈沖〔由低到高,再到低〕時,程序就會往下執(zhí)行,執(zhí)行RETI后,將返回主程序,往下執(zhí)行一條指令,然后又立即響應中斷,以等待INT0端,出現(xiàn)的下一個正脈沖。這樣在INT0端每出現(xiàn)一個正脈沖,主程序就執(zhí)行一條指令,實現(xiàn)了單步執(zhí)行的目的,要注意的是,這個正脈沖的高電平持續(xù)時間不小于2個周期,以確保CPU能采集到高電平值。4.4程序流程圖開場開場初始化單片機機設置中斷檢測按鍵數(shù)碼管顯示完畢是否顯示完？N圖4.1主程序流程圖是否有功能鍵按下？N是否有功能鍵按下？關中斷T0，開T1執(zhí)行修改關中斷T0，開T1執(zhí)行修改修改完畢開場修改完畢開場N開T0，關T1，正常計時開T0，關T1，正常計時完畢完畢圖4.2按鍵中斷處理流程圖N讀該鍵狀態(tài)有鍵按下否調用延時程序N讀該鍵狀態(tài)有鍵按下否調用延時程序按鍵有效否鍵值處理鍵釋放否？調用延時程序確定鍵釋放鍵釋放有效否一次按鍵完成按鍵功能處理開始結束NNYYYY確定鍵是否按下YNNY4.3軟件去抖動流程圖確定鍵是否按下YNNY5系統(tǒng)調試5.1硬件電路設計MCS-51系列單片機的并行I/O口：接口電路是微機必不可少的組成局部，并行輸入確出接口是CPU和外部進展信息交換的主要通道。MSC－51系列單片有4個8位并行雙向I/O口P0～P3，共32根I/O線。每一根線能獨立用作輸入或輸出。單片機可以外接鍵盤、顯示器等外圍設備．還可以進展系統(tǒng)擴展，以解決硬件資源缺乏問題。4個并行口都是雙向口，既可以輸入又可以輸出。P0、P2口經(jīng)常作外部擴展存儲器時的數(shù)據(jù)、地址線，P3口除作I/O口外，每一根都有第二功能。這4個I/O口構造根本一樣，但仍存在差異。P1口：通道1，雙向I/O口，本次設計連接按鍵，用語按鍵信號的輸入5.2硬件調試根本電路板檢查:根據(jù)前面的研究完成各個電路模塊的原理設計并生成PCB圖，制作電路板，進展實驗調試?！?〕檢查印制板的印制線是否有斷路，是否有毛刺，是否與其它線或是焊盤粘連，焊盤是否有脫落，過孔是否有未金屬化現(xiàn)象等等?！?〕先用萬用表復核目測中認為可疑的連接或是接點，檢查它們的通短狀態(tài)是否與設計規(guī)定相符。再檢查各種電源線與地線之間是否有短路現(xiàn)象，如有再仔細檢查出并排除。短路現(xiàn)象一定要在器件安裝及加電前檢查出。〔3〕路接通電源后，用手摸一下芯片是否發(fā)熱，如果發(fā)熱，立即關掉電源，稍后再進展再次檢測；如果沒有發(fā)熱，再測試芯片的VCC端電壓是否到達設計要求，接地端是否都接地。主控模塊調試:在本次設計中，主控模塊是非常重要的局部，它不僅是本次設計的核心，在本次硬件調試中也遇到了問題，接上電源的時候，數(shù)碼管不亮，沒有任何顯示，于是我做了如下的工作：(1)檢查電源是否通電，發(fā)現(xiàn)指示燈亮著；(2)編程使P1為低電平，檢查到P1輸出為低；(3)檢查P0口未接上拉電阻，接上數(shù)碼管發(fā)亮了。5.3軟件調試當硬件制作完成后，軟件制作也是不可輕視的局部，是實現(xiàn)電路的功能的關鍵局部，通過本次畢業(yè)設計，總結經(jīng)歷如下：〔1〕先進展人工檢查。寫好程序后，不要立刻燒入單片機，先對紙面上的程序進展人工檢查。由于采用C語言編程，所以要特別小心地檢查語法錯誤，如括號不配對，漏寫分號等，通過仔細的檢查，發(fā)現(xiàn)并排除這些錯誤?！?〕人工檢查無誤后，上機調試。在編譯時給出的語法錯誤的信息，根據(jù)提示的信息具體找出程序中錯誤之處并改之，從上至下逐一改正。應當注意的是：有的提示出錯行并不是真正出錯的行，如果在提示出錯的行上找不到錯誤的話，那么應該到上行再找?！?〕當確認程序無語法錯誤和邏輯錯誤時，通過直接下載到單片機來調試。采用的是自下到上的調試方法，即單獨調好每一個模塊，然后再連接成一個完整的系統(tǒng)調試。〔4〕程序燒入單片機后，觀察各個部件的工作是否正常，功能是否實現(xiàn)。如不能正常工作，那么繼續(xù)檢查程序中的相應模塊，必要時從上到下重新檢查程序。設計的體會課程設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程.隨著科學技術開展的日新日異，單片機已經(jīng)成為當今計算機應用中空前活潑的領域，在生活中可以說得是無處不在。這次的畢業(yè)設計通過搜集單片機的相關資料和撰寫論文對我來說是一次非常難得的鍛煉時機，可以說已經(jīng)囊括了大學期間大局部的知識，從選題到定稿，從理論到實踐可以把所學的專業(yè)認識充分運用起來解決具體的問題，不僅可以穩(wěn)固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識,能夠使所學知識融會貫穿。對于我來說這不僅僅是一次畢業(yè)設計，更重要的是在學習的過程中提高了我學習的能力、解決問題的能力和實際工作的能力,這些技能和方法都會對將來的工作有很大的幫助。因此作為二十一世紀的大學來說掌握單片機的開發(fā)技術是十分重要的?；貞浧鸫舜螁纹瑱C課程設計，至今我仍感慨頗多，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的東西，通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真正為社會效勞，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的缺乏之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠結實，比方說三極管PNP管腳不懂怎么放置，不懂分得二極管的正負極，對單片機匯編語言掌握得不好通過這次課程設計之后，一定把以前所學過的知識重新溫故。單片機是一門非常重視實踐的技術，不能總是看書，但要學習它首先應看書，對單片機引腳、部構造、存放器和原理有一定地了解和感官認識，它的是怎樣工作的，能干些什么？剛開場時，也許你看不明白，但這并不要緊，因為你還缺乏實踐經(jīng)歷。所以單片機是門實踐與理論嚴密聯(lián)系的技術。熟悉單片機的人都知道，要學好單片機可不是一件容易的事，倒不是因為單片機很難學，而是很難找到一本專為單片機入門者而編寫的教材。翻一下身邊的單片機教材，都好似是為已經(jīng)懂單片機的人而寫的，一般先介紹單片機的硬件構造和指令系統(tǒng)，再是系統(tǒng)擴展和外圍器件，順便講一些應用設計，所以選擇單片機來做畢業(yè)設計對我來說也是一個重大的考驗，同時對我來說也是一次難得的鍛煉時機。單片機對我來說是一門很有意思卻很難學的學科，這個次的超聲波測距畢業(yè)設計讓我對單片機有了更進一步的體會與了解，，對我來說這個不僅僅是一次畢業(yè)設計，因為它帶給我的是更多的知識，讓我在自學過程中提高了我的學習能力、自學能力、解決問題的能力。這些對我以后走向社會與工作中有很大的幫助。設計過程中開場一頭霧水，到后來為了設計的而整天煩擾，但也是這些煩擾最后讓我獲得成功，以及成就感。設計期間也讓我發(fā)現(xiàn)很多自身的缺乏之處，動手能力的薄弱，以及單片機知識的匱乏，知道了自己問題才能更好的改正，因為設計發(fā)現(xiàn)自身的缺乏，所以我感教師安排這次畢業(yè)設計，讓我們走的更遠，學的更多，變的更強。，超聲波原理圖：AT89S51芯片主程序：繼電器控制為P3.0;水位上下控制為P3.7,P3.6VOUTEQUP1.0;紅外脈沖輸出端口;********************************************;*中斷入口程序*;********************************************;ORG0000HLJMPSTARTORG0003HLJMPPINT0ORG000BHretiORG0013H RETI ORG001BH LJMPINTT1 ORG0023H RETI ORG002BH RETI;;********************************************;*主程序*;********************************************;START:MOVSP,#4FHMOVR0,#40H;40H-43H為顯示數(shù)據(jù)存放單元〔40H為最高位〕MOVR7,#0BHCLEARDISP:MOVR0,#00HINCR0DJNZR7,CLEARDISPMOV20H,#00HMOVTMOD,#11H;T1為T0為16位定時器MOVTH0,#00H;65毫秒初值MOVTL0,#00HMOVTH1,#00HMOVTL1,#00HMOVP0,#0FFHMOVP1,#0FFHMOVP2,#0FFHMOVP3,#0FFHMOVR4,#04H;超聲波肪沖個數(shù)控制〔為賦值的一半〕SETBPX0SETBET1SETBEASETBTR1;開啟測距定時器start1:LCALLDISPLAYJNB00H,START1;收到反射信號時標志位為1CLREALCALLWORK;計算距離子程序 lcallbaojingclrEAMOVR2,#32h;#64H;測量間隔控制〔約4*100=400MS〕LOOP:LCALLDISPLAYDJNZR2,LOOPCLR00Hsetbet0movth0,00hmovtl0,00hSETBTR1;重新開啟測距定時器SETBEASJMPStart1;;****************************************************;*中斷程序**;****************************************************;T1中斷，發(fā)超聲波用;T1中斷，65毫秒中斷一次INTT1:CLREACLRTR0clrex0MOVTH0,#00HMOVTL0,#00HMOVTH1,#00HMOVTL1,#00HSETBET0SETBEASETBTR0;啟動計數(shù)器T0，用以計intt11:CPLVOUT;40KHZnopnop;nop;nop;nop;nop;nop;nop;nopDJNZR4,intt11;超聲波發(fā)送完畢，MOVR4,#04Hlcalldelay_250;延時，避開發(fā)射的直達聲波信號SETBEX0;開啟接收回波中斷RETIOUT:RETI;外中斷0，收到回波時進入PINT0:nopp3.2,pint0_exitCLRTR0;關計數(shù)器CLREA;CLREX0;MOV44H,TL0;將計數(shù)值移入處理單元MOV45H,TH0;movth0,#00hmovtl0,#00hjnbp3.2,$SETB00H;接收成功標志pint0_exit:RETI;;****************************************************;*顯示程序*;****************************************************DISPLAY: MOVR1,#40H;GMOVR5,#7fH;GPLAY:MOVA,R5MOVP0,#0FFHMOVP2,AMOVA,R1MOVDPTR,#TABMOVCA,A+DPTRMOVP0,ALCALLDL1MSINCR1MOVA,R5JNBACC.4,ENDOUT;GRRAMOVR5,AAJMPPLAYENDOUT:MOVP2,#0FFHMOVP0,#0FFHRET;TAB:DB18h,7Bh,2Ch,29h,4Bh,89h,88h,3Bh,08h,09h,0ffh;共陽段碼表"0""1""2""3""4""5""6""7""8""9""不亮""A""-";;****************************************************;*延時程序*;****************************************************;DL1MS:push06hpush07hMOVR6,#14HDL1:MOVR7,#19HDL2:DJNZR7,DL2DJNZR6,DL1pop07hpop06hRET;;****************************************************;*距離計算程序(=計數(shù)值*17/1000cm)*;****************************************************;work: PUSHACCPUSHPSWPUSHBMOVPSW,#18hMOVR3,45HMOVR2,44HMOVR1,#00DMOVR0,#17DLCALLMUL2BY2MOVR3,#03HMOVR2,#0E9HLCALLDIV4BY2LCALLDIV4BY2MOV40H,R4MOVA,40HJNZJJ0MOV40H,#0AH;最高位為零，不點亮JJ0:MOVA,R0MOVR4,AMOVA,R1MOVR5,AMOVR3,#00DMOVR2,#100DLCALLDIV4BY2MOV41H,R4MOVA,41HJNZJJ1MOVA,40H;次高位為0，先看最高位是否為不亮SUBBA,#0AHJNZJJ1MOV41H,#0AH;最高位不亮，次高位也不亮JJ1:MOVA,R0MOVR4,AMOVA,R1MOVR5,AMOVR3,#00DMOVR2,#10DLCALLDIV4BY2MOV42H,R4MOVA,42HJNZJJ2MOVA,41H;次次高位為0，先看次高位是否為不亮SUBBA,#0AHJNZJJ2MOV42H,#0AH;次高位不亮，次次高位也不亮JJ2:MOV43H,R0POPBPOPPSWPOPACCRET;;****************************************************;*兩字節(jié)無符號數(shù)乘法程序*;****************************************************;R7R6R5R4<=R3R2*R1R0;MUL2BY2:CLRAMOVR7,AMOVR6,AMOVR5,AMOVR4,AMOV46H,#10HMULLOOP1:CLRCMOVA,R4RLCAMOVR4,AMOVA,R5RLCAMOVR5,AMOVA,R6RLCAMOVR6,AMOVA,R7RLCAMOVR7,AMOVA,R0RLCAMOVR0,AMOVA,R1RLCAMOV