《基于單片機(jī)的智能防近視系統(tǒng)設(shè)計(jì)》12000字（論文）

摘要現(xiàn)在社會(huì)科技快速發(fā)展，單片機(jī)作為熱門的微處理器應(yīng)用十分廣泛，智能化產(chǎn)品已經(jīng)成了每家每戶的必需品，而所有智能產(chǎn)品中都不可能缺少了單片機(jī)的身影。在我們?nèi)粘５墓ぷ骱蛯W(xué)習(xí)中，很多人因?yàn)閷懽挚磿约稗k公姿勢不正確，長時(shí)間疲勞的工作和學(xué)習(xí)導(dǎo)致近視眼及頸椎病。所以，本文介紹了一種基于單片機(jī)的智能防近視系統(tǒng)。本設(shè)計(jì)主要使用STC89C52單片機(jī)作為主控制芯片，系統(tǒng)利用超聲波測距原理來感應(yīng)人與桌面的距離，通過光敏電阻檢測周圍環(huán)境內(nèi)光強(qiáng)度的變化。當(dāng)光線強(qiáng)度較弱時(shí)，系統(tǒng)語音模塊會(huì)進(jìn)行語音提示開燈；當(dāng)人距離桌面太近時(shí)，會(huì)語音提示保持正確姿勢。同時(shí)系統(tǒng)還具有定時(shí)功能，達(dá)到預(yù)訂時(shí)間后會(huì)語音提醒使用者應(yīng)該進(jìn)行休息，防止長時(shí)間疲勞工作和學(xué)習(xí)。報(bào)警距離和定時(shí)時(shí)間都可以通過按鍵來設(shè)置，方便不同使用者的使用情況。系統(tǒng)使用LCD1602顯示器對(duì)環(huán)境內(nèi)的光照強(qiáng)度以及人距離桌面的距離等信息進(jìn)行顯示。同時(shí)系統(tǒng)還具有藍(lán)牙通信模塊，可以和智能手機(jī)的藍(lán)牙進(jìn)行配對(duì)，將LCD1602顯示器的內(nèi)容到手機(jī)屏幕上進(jìn)行顯示。此設(shè)計(jì)采用模塊化結(jié)構(gòu)，設(shè)計(jì)思路清晰，控制準(zhǔn)確，可靠性高。關(guān)鍵詞：單片機(jī)；超聲測距；LCD顯示；藍(lán)牙通信1引言1.1課題研究的目的與意義近年來，國內(nèi)經(jīng)濟(jì)呈現(xiàn)高速發(fā)展的趨勢，伴隨著智能系統(tǒng)控制技術(shù)逐漸普遍起來。智能控制技術(shù)也進(jìn)入了普通百姓的生活中，基于智能控制技術(shù)，出現(xiàn)了很多智能化控制的應(yīng)用場景[1]。 目前國內(nèi)近視人群越來越多以及近視人群年齡段越來越小，其中多數(shù)都是由于平時(shí)不良的讀書寫字習(xí)慣，姿勢不正確或者長時(shí)間疲勞學(xué)習(xí)不運(yùn)動(dòng)導(dǎo)致。基于這種現(xiàn)象，本文介紹了一種基于單片機(jī)的智能防近視系統(tǒng)，系統(tǒng)可以對(duì)人與桌面的距離及學(xué)習(xí)時(shí)間進(jìn)行實(shí)時(shí)的監(jiān)控，并能在距離過近或?qū)W習(xí)時(shí)間過長時(shí)進(jìn)行語音提示，可以有效的督促使用者保持良好的坐姿以及適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)時(shí)間。1.2研究的內(nèi)容和意義隨著人們生活水平的逐漸提升，對(duì)健康高質(zhì)量的生活也有追求。因此，現(xiàn)在對(duì)健康有幫助的智能化產(chǎn)品越來越熱門。例如，現(xiàn)在很多智能手環(huán)都具有定時(shí)提醒的功能，可以提醒使用者按時(shí)飲水或者按時(shí)進(jìn)行鍛煉，監(jiān)控心率。本文介紹的是一款智能防近視系統(tǒng)，不僅可以在坐姿不正確，距離近的時(shí)候進(jìn)行提示，同時(shí)也具有定時(shí)器功能，防止疲勞[2]。同時(shí)還具有通信模塊，通過藍(lán)牙模塊和手機(jī)進(jìn)行通信，可以將系統(tǒng)屏幕顯示的內(nèi)容同步到手機(jī)的屏幕進(jìn)行顯示，方便家長對(duì)孩子的學(xué)習(xí)坐姿和學(xué)習(xí)時(shí)長進(jìn)行觀察，非常具有實(shí)用價(jià)值，可以對(duì)孩子進(jìn)行健康的檢測與預(yù)防。1.3發(fā)展?fàn)顩r及發(fā)展前景隨著電子產(chǎn)品的普及，我國近視眼的人群逐年增多，同時(shí)也有很多學(xué)生和上班族出現(xiàn)了頸椎病[3]。因此很多智能產(chǎn)品也都開始有了健康相關(guān)的功能，比如智能手機(jī)或者手環(huán)可以記錄每天走路的步數(shù)，檢測睡眠質(zhì)量和心率等。相信在未來，隨著控制器的體積越來越小，傳感器的精度越來越高，各種智能產(chǎn)品也會(huì)設(shè)計(jì)的更加智能，更加方便[4]。2系統(tǒng)方案和硬件選擇2.1設(shè)計(jì)方案模塊 本設(shè)計(jì)是用STC89C52芯片作為主控部分，這個(gè)方案使用的是模塊化的思路設(shè)計(jì)。方案中包括超聲測距模塊，語音模塊，藍(lán)牙模塊，光線檢測模塊，LCD顯示模塊，及電源模塊[5]。各模塊均與單片機(jī)的I/O口進(jìn)行通信，設(shè)計(jì)的系統(tǒng)總框圖如2-1圖所示。圖2-1單片機(jī)模塊系統(tǒng)分別對(duì)各個(gè)模塊的功能做簡單的介紹：超聲測距模塊：HC-SR04超聲波模塊進(jìn)行距離的測量，并將采集的值傳給單片機(jī)處理。語音模塊：使用WT588D語音模塊進(jìn)行語音提示。藍(lán)牙模塊：實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和手機(jī)的通信，將數(shù)據(jù)從單片機(jī)傳到手機(jī)進(jìn)行顯示。光線檢測模塊：使用光敏電阻對(duì)周圍環(huán)境的光強(qiáng)進(jìn)行監(jiān)測，并將采集的值傳給單片機(jī)處理。LCD顯示模塊：對(duì)距離及光線強(qiáng)度等信息進(jìn)行顯示。2.2單片機(jī)的選擇方案一：采用STC89C52單片機(jī) STC89C52單片機(jī)是一款常用的微處理器，穩(wěn)定性可靠性比較強(qiáng)。具有供電電壓低，性能高的特點(diǎn)，是一款8位處理器。89C52系列單片機(jī)一共有40個(gè)引腳，其中包括4組8位并行I/O口，分別記做P0-P3；有一個(gè)可以雙向通信的串行端口，還擁有可以隨時(shí)中斷程序的中斷源，共5個(gè)，兩個(gè)中斷優(yōu)先級(jí)以及位數(shù)達(dá)到16位的定時(shí)器。一個(gè)4K的程序存儲(chǔ)器，和一個(gè)128B的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器是STC89C52單片機(jī)存儲(chǔ)部分的核心，同時(shí)STC89C52還帶有4KB的FLASH存儲(chǔ)空間，F(xiàn)LASH中存的東西可隨時(shí)擦除修改，這個(gè)特點(diǎn)讓程序的修改和調(diào)試非常方便[6]。STC89C52微控制器的使用效率非常高，因?yàn)樾酒袑㈤W存也封裝在里面，同時(shí)還含有中斷控制，定時(shí)器等部件。它與工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的MCS51指令集也相互兼容，與8051等其他型號(hào)單片機(jī)兼容，結(jié)構(gòu)簡單，靈活性高，價(jià)格低廉。方案二：使用AVR單片機(jī) AVR單片機(jī)是8位的，它是一款高速單片機(jī)。AVR微處理器內(nèi)部擁有高質(zhì)量的FLASH。由于始終頻率較高，所以，執(zhí)行指令的速度很快，執(zhí)行每條指令給程序帶來的延時(shí)很小。但是AVR單片機(jī)內(nèi)部沒有類似累加器的功能，需要反復(fù)使用內(nèi)部的寄存器。方案三：采用MSP430單片機(jī) MSP430單片機(jī)是16位的，由TI公司生產(chǎn)的一款單片機(jī)，擁有很好的低功耗性能。根據(jù)功能和內(nèi)存大小等具體配置的差異，分為不同系列。從最開始的11x系列，發(fā)展到后來的33x系列和F13系列、F14系列等等。由于是16位處理器，因此處理能力很強(qiáng)，同時(shí)運(yùn)算速度也是很快。此外，其片內(nèi)資源也比較豐富，包括看門狗，定時(shí)器，以及一些常見的硬件通信接口等等。同時(shí)也有固定的編譯軟件，方便開發(fā)者進(jìn)行開發(fā)。 幾種方案相比，MSP430單片機(jī)和AVR單片機(jī)性能雖好，但是本設(shè)計(jì)中對(duì)資源的硬性需求很少，使用它兩相對(duì)浪費(fèi)，而且價(jià)格也相對(duì)比較貴。而STC89C52單片機(jī)的資源就完全可以滿足本設(shè)計(jì)的需求，且價(jià)格也相對(duì)比較便宜，在兼顧到性價(jià)比的前提下采用方案一使用STC89C52更符合本設(shè)計(jì)需求。2.3顯示電路的選擇方案一：采用LED數(shù)碼管動(dòng)態(tài)掃描顯示因?yàn)長ED數(shù)碼管是采用八段來組成的，所以可顯示的值相對(duì)比較單一，例如數(shù)字或者簡單的字母，對(duì)一些字符顯示實(shí)現(xiàn)起來很困難或者不顯示。同時(shí)與單片機(jī)連接時(shí)需要用到很多I/O口，并且由于單片機(jī)的I/O口電流驅(qū)動(dòng)能力很微弱，需要外接三極管進(jìn)行驅(qū)動(dòng)，占用電路板空間比較大，而且會(huì)增加成本。如果使用多位數(shù)碼管時(shí)情況則更加復(fù)雜。方案二：采用LCD1602液晶顯示屏LCD1602液晶顯示屏尺寸相對(duì)大一些，可展示內(nèi)容更豐富?？娠@示數(shù)字和字母以及各種符號(hào)和字符，顯示的內(nèi)容相對(duì)比較豐富多彩。LCD1602液晶顯示器中的每一個(gè)字符都是通過相同的點(diǎn)陣結(jié)構(gòu)組成的，也是根據(jù)顯示的內(nèi)容不同，來點(diǎn)亮不同的點(diǎn)陣位置。LCD1602的軟件控制指令也比較簡單。他既可以用并行數(shù)據(jù)傳輸也可以采用串行數(shù)據(jù)傳輸。通過兩種方案的對(duì)比，其實(shí)兩種方案都可以，但第二種可以顯示更多內(nèi)容，所以，設(shè)計(jì)選擇使用方案二，使用LCD1602屏幕進(jìn)行距離及光強(qiáng)的顯示。2.4光敏模塊的選擇方案一：使用光敏電阻光敏電阻是一款能將可見光信號(hào)轉(zhuǎn)變成電信號(hào)輸出的光電元件，且價(jià)格比較便宜。具響應(yīng)速度很快，在光強(qiáng)變化的時(shí)候能快速反應(yīng)跟上變化。光敏的體積一般都很小，比較小的直徑僅有3毫米。雖然體積小，但可提供最大工作電壓卻很大，在120或240V交流電路中光敏電阻仍然可以正常工作。光敏電阻具有環(huán)氧樹脂封裝、響應(yīng)時(shí)間很短、占用電路板空間小、可靠性高等特點(diǎn)。方案二：使用光電二極管光電二極管是一種具有特殊功能的二極管，可將光信號(hào)轉(zhuǎn)化成電信號(hào)。其內(nèi)部構(gòu)造和普通的二極管沒什么區(qū)別，都是由一個(gè)PN結(jié)構(gòu)成。為了能更好的接受光信號(hào)，不同的是內(nèi)部PN結(jié)面積比普通二極管的PN結(jié)大很多。光電二級(jí)管的特性是，在光照條件不同的時(shí)候，其電流也是不一樣的。通過對(duì)比方案一的功能和性價(jià)比會(huì)更合適此次設(shè)計(jì)。2.5語音模塊的選擇方案一：WT588D語音芯片WT588D這款語音芯片是具有單片機(jī)內(nèi)核的，功能很多，音質(zhì)很好，應(yīng)用的范圍很廣，性能也是非常的穩(wěn)定，相對(duì)于其他語音芯片優(yōu)勢很大。首先WT588D可以使用MP3模式對(duì)其進(jìn)行控制，除此之外還可以使用按鍵模式或者按鍵組合模式，以及使用并口模式進(jìn)行控制；還有三種模式的串口模式控制，分別是：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，具有這么多控制模式可以很方便大家的應(yīng)用，在很多場景進(jìn)行控制都沒有問題[7]。WT588D語音芯片的最大優(yōu)勢為音質(zhì)效果，在同級(jí)別語音芯片中效果最好，可以播放的音頻范圍很寬廣，播放聲音的效果也很好。WT588D芯片可以通過原廠研發(fā)的軟件對(duì)其要播放的語音進(jìn)行設(shè)置。他能夠控制的語音地址位非常多，最多能達(dá)220個(gè)，可加載很多，組合語音的最大值是128。并且他的內(nèi)部還有SPI-FLASH存儲(chǔ)器，不需外接FLASH，因此，能省下很多的電路板空間。同時(shí)其內(nèi)部的SPI-FLASH存儲(chǔ)器都是可以任意修改的，通過修改其內(nèi)容，同時(shí)WT588D芯片可以對(duì)SPI-FLASH內(nèi)容進(jìn)行在線下載，這個(gè)功能是非常具有優(yōu)勢的。方案二：LD3320語音芯片LD3320是語音識(shí)別芯片，可以識(shí)別非特定語音。僅僅使用一個(gè)芯片就實(shí)現(xiàn)語音識(shí)別的功能。LD3320芯片上具有A/D和D/A接口，其精度都比較高。同時(shí)其內(nèi)部具有Flash和RAM，因此均不需要外接，能有效節(jié)省電路板空間[8]。不僅可以實(shí)現(xiàn)語音識(shí)別的功能，同時(shí)還可以實(shí)現(xiàn)人和機(jī)器進(jìn)行對(duì)話互動(dòng)的功能。如果使用LD3320的話，應(yīng)用非常的廣泛，可以完全滿足語音識(shí)別功能的需求，并且具有很大的靈活性。綜合上兩種方案，雖都可以滿足語音播報(bào)的要求，但方案一價(jià)格較低，性價(jià)比較高。所以，采用方案一WT588D芯片進(jìn)行語音播報(bào)。2.6本章小結(jié)本章介紹了系統(tǒng)設(shè)計(jì)的整體思路，包括系統(tǒng)設(shè)計(jì)框圖以及主控制單片機(jī)的選擇，系統(tǒng)顯示方式的選擇，語音提示模塊的選擇以及光敏模塊的選擇，為下文的硬件具體設(shè)計(jì)做鋪墊。3硬件電路設(shè)計(jì)3.1單片機(jī)外圍電路STC89C52是一款高性能8位微控制器，其功耗較低。使用的是MCS-51的內(nèi)核，這款內(nèi)核非常經(jīng)典，有很多微處理器都使用了這一款內(nèi)核。從硬件功能上來看，它使用的是一個(gè)8位的CPU。隨著成本的降低，它在越來越多的智能化場景中被應(yīng)用了起來。STC89C52的具體硬件配置如下：一共具有40個(gè)引腳，其中32位I/O口線，3個(gè)16位定時(shí)器，這三個(gè)定時(shí)器也可以當(dāng)做計(jì)數(shù)器來使用。同時(shí)內(nèi)部具有看門狗電路，可以確保單片機(jī)的穩(wěn)定性，還可以通過外部的按鍵對(duì)單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位。最高主頻35M[9]，在8位的CPU中，其不僅內(nèi)部有8k字節(jié)Flash，還有RAM資源可供開發(fā)者使用。另外STC89C52還支持2種低功耗方式，可通過軟件進(jìn)行選擇。第一種是通過讓CPU停止工作的方式來降低功耗；第二種是方式是直接切斷電源，使所有資源均停止工作。由于單片機(jī)的外圍電路相對(duì)固定，可以被開發(fā)者們成為最小系統(tǒng)，其含有STC89C52單片機(jī)，晶振電路，復(fù)位電路和存儲(chǔ)電路等。3.1.1STC89C52的管腳說明STC89C52有兩種封裝模式可以選擇，一種是貼片的PLCC封裝，另一種是直插的PDIP。這里采用直插式的封裝，相對(duì)于PLCC封裝便于焊接。為了防止焊接時(shí)高溫對(duì)單片機(jī)造成損壞，可以在單片機(jī)下面先焊接一個(gè)座子，然后將單片機(jī)插入卡緊即可，也方便單片機(jī)的更換，方便每次換單片機(jī)不需要重新焊接。STC89C52一共具有40只引腳，其中有32個(gè)可控制引腳，引腳可分為4組，每組8個(gè)，可記為P0-P3。這些引腳的配置非常靈活，可以分別單獨(dú)控制，也可以同時(shí)控制。在控制的時(shí)候也很簡單，明確定義是輸出引腳還是輸入引腳后，再根據(jù)指令執(zhí)行輸入或輸出。STC89C52的管腳圖如圖3-1所示。圖3-1STC89C52管腳圖P0口是雙向的8位三態(tài)I/O口，它的一個(gè)最重要的特點(diǎn)是其內(nèi)部不具有上拉電阻，為高阻狀態(tài)，如果使用P0口時(shí)要外接上拉電阻才能正常輸出，一般直接在P0口上加一個(gè)4.7K的排阻。P1口是準(zhǔn)雙向的I/O口內(nèi)部帶上拉電阻，所以不需要外接上拉電阻。當(dāng)輸入時(shí)必須先進(jìn)行寫1操作，因?yàn)槠渥鳛檩敵鍪褂脮r(shí)沒有高阻狀態(tài)。P1.0和P1.1這兩個(gè)I/O口比較特殊，分別具有額外的附加功能。其中P1.0可以作為T2定時(shí)器/計(jì)數(shù)器的外部輸入，而P1.1則作為T2的外部控制端。P2口與P1口相似，不過P2口只有準(zhǔn)雙向的輸入輸出功能。P3口的是最復(fù)雜的，單片機(jī)很多豐富的功能都要靠P3口的資源來實(shí)現(xiàn)。其所有的I/O口都具有特殊的功能。一些中斷功能，計(jì)時(shí)器功能都是由這些接口來實(shí)現(xiàn)的。3.1.2復(fù)位電路復(fù)位電路是每個(gè)單片機(jī)最小系統(tǒng)必須具備的部分，其可以使單片機(jī)從一些異常狀態(tài)中恢復(fù)到初始狀態(tài)，并繼續(xù)工作。單片機(jī)的復(fù)位功能在平時(shí)使用的還是比較多的，比如單片機(jī)開機(jī)異常，程序突然中斷以及出現(xiàn)未知的狀況，再或者死機(jī)等情況，一般可以通過復(fù)位單片機(jī)來解決。復(fù)位后，PC程序計(jì)數(shù)器的內(nèi)容為0000H。片內(nèi)RAM中內(nèi)容不變。本設(shè)計(jì)采用的是手動(dòng)開關(guān)復(fù)位，如圖3-2所示。除了此種復(fù)位方式之外，還可以使用自動(dòng)復(fù)位的方式。使用手動(dòng)復(fù)位的優(yōu)點(diǎn)，就在于控制起來非常的方便，需要對(duì)單片機(jī)進(jìn)行復(fù)位的時(shí)候只需手動(dòng)按一下復(fù)位按鍵即可。圖3-2手動(dòng)開關(guān)復(fù)位電路3.1.3晶振電路晶振電路同樣是單片機(jī)最小系統(tǒng)中不可缺少的部分，我們也常常稱其為晶體振蕩器。單片機(jī)內(nèi)部使用的時(shí)鐘信號(hào)都是來源于外部晶振。晶體振蕩器的功能是為系統(tǒng)提供所需的時(shí)鐘信號(hào)。本系統(tǒng)所使用晶振頻率為11.0592MHZ，外圍電路圖如下圖3-3所示。單片機(jī)片內(nèi)也有振蕩器，經(jīng)方向放大之后和片外連接，其中19腳和20腳分別是片內(nèi)振蕩器反相放大器的輸入端和輸出端。采用內(nèi)部振蕩器時(shí)，XTAL1和XTAL2通過一個(gè)微調(diào)頻率的小電容接到外部石英晶體的兩端；采用外部振蕩器時(shí)，XTAL2引腳懸空[10]。圖3-3晶振外圍電路3.2超聲測距模塊介紹3.2.1超聲測距模塊介紹 HC-SR04超聲波測距模塊，不用實(shí)物體接觸就可實(shí)現(xiàn)測距功能。測量的范圍可大可小，距離在5米以內(nèi)都可以進(jìn)行準(zhǔn)確的測量。模塊上包括了超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路。模塊直接與單片機(jī)相連接就可以進(jìn)行相互通信，使用起來非常的方便。3.2.2超聲測距電路 本設(shè)計(jì)中采用的是超聲波測距模塊，模塊與單片機(jī)的接口電路圖如圖3-4所示，VCC為5V供電，GND連接系統(tǒng)的GND，TRIG觸發(fā)控制信號(hào)輸入連接到單片機(jī)的第7腳，ECHO回響信號(hào)輸出連接到單片機(jī)第8腳。圖3-4模塊與單片機(jī)的接口電路圖3.3光敏模塊電路3.3.1光敏模塊的應(yīng)用光敏電阻內(nèi)部一般是化學(xué)物質(zhì)硫化鎘。這種物質(zhì)的物理特性，由于光波長不同，其電阻的值也會(huì)跟著產(chǎn)生變化。有的電阻是正系數(shù)變化，有的則是負(fù)系數(shù)變化。光敏電阻的電極一般采用硫狀圖案，結(jié)構(gòu)見下圖3-5所示：圖3-5光敏電阻結(jié)構(gòu)圖由于電阻沒法實(shí)時(shí)測量，因此，光敏電阻通過兩端電壓變化，得到光敏電阻阻值的變化狀態(tài)。然后利用STC89C52單片機(jī)對(duì)阻值的變化進(jìn)行分析，最后判斷是光線的強(qiáng)弱程度。3.3.2光敏模塊和AD模塊電路 光敏模塊和AD模塊電路如圖3-6所示，通過光敏電阻GR1兩端電壓的變化，間接得到光敏電阻的阻值變化情況。使用它和R6進(jìn)行分壓，根據(jù)歐姆定律，電壓和電阻是成正比的，因此得到電阻和光強(qiáng)的關(guān)系。通過ADC0832芯片，將模擬信號(hào)轉(zhuǎn)化成數(shù)字信號(hào)，再通過STC89C52單片機(jī)對(duì)數(shù)字信號(hào)進(jìn)行分析，最后判斷光線的強(qiáng)弱程度。圖3-6光敏模塊和AD模塊電路ADC0832的工作狀態(tài)由使能引腳CS來進(jìn)行控制，CS引腳是低電平有效的，當(dāng)CS為低電平時(shí)，器件才被使能。當(dāng)CS為高電平的時(shí)候，器件的模數(shù)轉(zhuǎn)換功能被禁止，且CS的電平在AD轉(zhuǎn)換的過程中不能突變，AD轉(zhuǎn)換一刻起一直到轉(zhuǎn)換結(jié)束，CS引腳應(yīng)一直保持低電平不能變化。CLK引腳為器件的時(shí)鐘引腳，在本設(shè)計(jì)中，CLK引腳和單片機(jī)的P1.4引腳相連接，通過單片機(jī)給ADC0832芯片提供時(shí)鐘。ADC0832有CH0和CH1兩個(gè)通道可用。在本設(shè)計(jì)中我們使用的是CH0通道，DO/DI端則使用DI端輸入通道功能選擇的數(shù)據(jù)信號(hào)。ADC0832轉(zhuǎn)換時(shí)序圖如圖3-7所示，根據(jù)時(shí)序圖分析其具體工作過程：DI引腳應(yīng)該在第一個(gè)時(shí)鐘下降沿到來之前保持高電平，作為轉(zhuǎn)換開始信號(hào)的標(biāo)志。在第2、3個(gè)時(shí)鐘下降沿到來的時(shí)候可以作為系統(tǒng)通道的選擇，可以根據(jù)這兩位的值來選擇是使用通道0，還是使用通道1，或者通道0和通道1同時(shí)使用。從第3個(gè)時(shí)鐘的下降開始，DO/DI引腳則作為數(shù)據(jù)輸出的引腳。從第4個(gè)脈沖下降沿開始由DO端輸出轉(zhuǎn)換完的數(shù)據(jù)的最高位，之后每經(jīng)過一個(gè)下降沿依次輸出一位數(shù)據(jù)，直到8位數(shù)據(jù)都輸出完為止。當(dāng)都輸出完之后將CS置為高電平作為轉(zhuǎn)換結(jié)束標(biāo)志。圖3-7ADC0832轉(zhuǎn)換時(shí)序圖3.4藍(lán)牙模塊介紹 本設(shè)計(jì)藍(lán)牙功能是實(shí)現(xiàn)是通過HC-05藍(lán)牙模塊，它是一款主機(jī)和從機(jī)在一起的集成了藍(lán)牙功能的PCBA的板子。其工作的頻段是常用的2.4GHz，此款藍(lán)牙模塊使用的板載的PCB天線。 它和單片機(jī)之間使用串口進(jìn)行數(shù)據(jù)的傳輸，藍(lán)牙模塊的電路圖如圖3-8所示，其4腳和5腳分別接到單片機(jī)的P30和P31引腳上進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。在藍(lán)牙模塊和單片機(jī)通信過程中，兩端設(shè)置的波特率一致后就能保證正常的通信了。圖3-8藍(lán)牙模塊電路圖3.5語音模塊介紹語音報(bào)警電路圖如圖3-9所示，語音報(bào)警模塊采用的主芯片是WT588D，使用5V電源對(duì)其供電，D8為忙碌指示燈，接到WT588D芯片的BUSY引腳，當(dāng)BUSY引腳為低電平時(shí)，D2點(diǎn)亮，其中R10是阻值為470歐姆的電阻，用在這里起到限流的作用；芯片的RESET復(fù)位引腳接到單片機(jī)的P24引腳上，可以通過單片機(jī)輸出的高低電平實(shí)現(xiàn)對(duì)WT588D復(fù)位引腳的控制；P01、P02和P03引腳分別接到單片機(jī)的P21、P22和P23引腳，通過單片機(jī)控制器輸出對(duì)應(yīng)的語音報(bào)警消息；PWM+和PWM-為語音輸出信號(hào)，通過外接喇叭來播放對(duì)應(yīng)的報(bào)警語音。圖3-9語音報(bào)警電路圖3.6LCD顯示模塊介紹3.6.1LCD1602的介紹LCD1602與單片機(jī)可使用8位并行連接或4位并行連接兩種方式，這里我們使用的是8位并行連接的方式。它是一種可以顯示字母、數(shù)字和符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊，所以，被一些人稱作LCD1602字符型液晶，因?yàn)橹荒茱@示字符，不能顯示漢字。它名稱中02是指分兩行進(jìn)行顯示，16是指每行可以最多顯示16個(gè)字符，每個(gè)字符都是由若干點(diǎn)陣組成的，顯示的每個(gè)字符之前會(huì)有間隔，所以LCD1602不適合做圖像顯示。LCD1602液晶實(shí)物圖如圖3-10所示。圖3-10LCD1602液晶實(shí)物圖3.6.2LCD1602電路圖LCD1602具體電路圖如圖3-11所示。在使用時(shí)候?qū)CD1602的八位數(shù)據(jù)位D0-D7連接到51單片機(jī)的P0上。LCD1602屏幕的清晰度是可以通過外部調(diào)節(jié)的，改變VL引腳的電壓值就可以改變LCD1602屏幕的清晰度，故此處外接滑動(dòng)變阻器R2的作用就是調(diào)整LCD1602屏幕的清晰度。D0-D7引腳可以和單片機(jī)進(jìn)行并行的雙向通信。其中EN是使能引腳，起到對(duì)數(shù)據(jù)顯示的開關(guān)的作用，可以通過改變其電平變化來控制顯示屏是否進(jìn)行顯示。RW和RS兩個(gè)引腳是標(biāo)志位，通過其不同的組合，可以看出LCD屏幕的狀態(tài)。RW和RS引腳都只有高電平和低電平兩種狀態(tài)可以切換，因此對(duì)其狀態(tài)排列組合如下，共有四種情況，每種情況對(duì)應(yīng)著不能的狀態(tài)：RS＝0、RW＝0——表示向LCM寫入指令RS＝0、RW＝1——表示讀取Busy標(biāo)志RS＝1、RW＝0——表示向LCM寫入數(shù)據(jù)RS＝1、RW＝1——表示從LCM讀取數(shù)據(jù)[12]圖3-11LCD1602電路圖3.7本章小結(jié)本章詳細(xì)介紹了該設(shè)計(jì)的硬件電路部分，包括單片機(jī)的最小系統(tǒng)，以及LCD顯示電路、超聲測距電路、光敏模塊電路、語音模塊電路及藍(lán)牙模塊電路，分別介紹了其工作原理及和單片機(jī)的連接方式，為后面介紹軟件部分做了充足的鋪墊。4軟件設(shè)計(jì)4.1軟件開發(fā)環(huán)境KeiluVision4程序開發(fā)軟件是美國KeilSoftware公司研制推出的一款能夠用于程序編寫的集成開發(fā)環(huán)境。KeiluVision4可以完全兼容其他版本，并運(yùn)行其他版本的程序。其程序編譯環(huán)境和之前的版本沒有太大差別，但在功能和性能方面新版本都在原先的基礎(chǔ)上做出了很多改進(jìn)和升級(jí)[13]。KeiluVision4支持C語言程序設(shè)計(jì)與編寫，當(dāng)語法錯(cuò)誤出現(xiàn)的時(shí)候，可以自動(dòng)提示用戶。STC89C52等大部分產(chǎn)品，均可在使用Keil4進(jìn)行程序設(shè)計(jì)。同時(shí)，提供的仿真功能，使用戶能通過J-LINK或者ST-LINK連接，進(jìn)行對(duì)程序的上位機(jī)調(diào)試。Keil4軟件的部分特點(diǎn)：(1)可以自動(dòng)生成完善的啟動(dòng)代碼，并提供圖形化的窗口，看起來非常直觀，也容易修改。無論對(duì)初學(xué)者還是有經(jīng)驗(yàn)的老手，都能夠減少編譯程序的時(shí)間，讓項(xiàng)目更快的進(jìn)展；(2)KEIL的設(shè)備模擬器功能也是異常的強(qiáng)大，對(duì)片內(nèi)資源及外部連接的外設(shè)都可以進(jìn)行仿真；(3)KEIL編譯器，占用的內(nèi)存更少，功能更全面；(4)不需要其他額外的設(shè)備，只需要ULINK2仿真器就可以實(shí)現(xiàn)程序的下載與仿真，同時(shí)用戶還能根據(jù)自己需求對(duì)FLASH進(jìn)行編寫及反復(fù)的修改；Keil的優(yōu)點(diǎn)：(1)開發(fā)效率高，設(shè)計(jì)周期短。(2)集成C環(huán)境是單片機(jī)等微型芯片的首選開發(fā)環(huán)境。(3)操作簡單，使用方便，內(nèi)部包含非常多的常用芯片，便于編程和調(diào)試[14]。本系統(tǒng)的設(shè)計(jì)選用Keil4進(jìn)行程序的編寫和調(diào)試，當(dāng)程序可以穩(wěn)定運(yùn)行之后，將生成一個(gè).hex文件。通過軟件mcuisp下載到STC89C52之中，進(jìn)行實(shí)物現(xiàn)場調(diào)試。根據(jù)實(shí)物的實(shí)際運(yùn)行情況，找出問題，并對(duì)相應(yīng)的程序參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，直到達(dá)到理想的效果。4.2程序軟件流程框圖程序軟件總流程框圖如圖4-1所示，系統(tǒng)開機(jī)上電后，首先進(jìn)行系統(tǒng)初始化，LCD1602顯示屏的初始化，然后將超聲測距模塊傳進(jìn)來的數(shù)字量在LCD1602顯示屏上顯示出來，并判斷其值是否小于預(yù)設(shè)的報(bào)警閾值，若小于則通過語音模塊，使用語音進(jìn)行提醒。圖4-1程序總流程軟件框圖4.2.1報(bào)警子程序流程框圖系統(tǒng)報(bào)警子程序流程框圖如圖4-2所示，首先進(jìn)行判斷，判斷所測量的值是否超出了預(yù)設(shè)的值，如果超出了預(yù)設(shè)的值，則觸發(fā)語音報(bào)警進(jìn)行提示。圖4-2語音報(bào)警子程序流程框圖4.2.2按鍵子程序流程框圖系統(tǒng)按鍵子程序流程框圖如圖4-3所示，系統(tǒng)可以通過按鍵子程序?qū)φZ音提示的閾值進(jìn)行設(shè)置，可根據(jù)具體的需要操作按鍵來調(diào)整報(bào)警的閾值，非常方便，且具有一定的通用性。圖4-3按鍵子程序流程框圖5實(shí)驗(yàn)結(jié)果展示本設(shè)計(jì)實(shí)物圖如圖5-1所示，經(jīng)過測試系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)當(dāng)光線強(qiáng)度較弱時(shí)，通過語音提示開燈；當(dāng)人距離桌面太近時(shí)，會(huì)語音提示保持正確姿勢。同時(shí)實(shí)現(xiàn)了定時(shí)功能，達(dá)到預(yù)訂時(shí)間后會(huì)語音提醒需要休息。報(bào)警距離和定時(shí)時(shí)間都可以通過按鍵來設(shè)置。系統(tǒng)使用LCD1602顯示器對(duì)環(huán)境內(nèi)的光照強(qiáng)度以及人與桌面的距離等信息進(jìn)行顯示。同時(shí)可以和智能手機(jī)的藍(lán)牙進(jìn)行配對(duì)，將LCD1602顯示器的內(nèi)容到手機(jī)屏幕上進(jìn)行顯示。系統(tǒng)反應(yīng)速度很快，測量準(zhǔn)確，可靠性高。同時(shí)在本次設(shè)計(jì)的硬件完成階段，也遇到了一些困難，對(duì)實(shí)物進(jìn)行焊接之后，發(fā)現(xiàn)通電后LCD顯示屏顯示有時(shí)候會(huì)亂碼，經(jīng)過仔細(xì)查找硬件焊接點(diǎn)，發(fā)現(xiàn)由于自己焊接技術(shù)不是很好，有個(gè)別焊點(diǎn)出現(xiàn)了虛焊的情況，經(jīng)過重新焊接后，問題得到解決。將單片機(jī)燒入程序后測試，功能完全符合，測試效果準(zhǔn)確。6總結(jié)近些年來,隨著人們生活水平的越來越好,人們對(duì)身體健康也越來越重視。目前國內(nèi)患近視眼的人群越來越多，年齡段也越來越早，大多數(shù)都是有一些不好的讀書寫字姿勢?；谶@種現(xiàn)象，本文設(shè)計(jì)一種基于單片機(jī)的智能防近視系統(tǒng)，可以對(duì)人與桌面的距離及學(xué)習(xí)時(shí)間進(jìn)行監(jiān)控，可以在距離過近或?qū)W習(xí)時(shí)間過長的時(shí)候進(jìn)行提示，可以有效的督促使用者保持良好的坐姿以及適當(dāng)?shù)膶W(xué)習(xí)時(shí)間。本系統(tǒng)具有實(shí)時(shí)性，可靠性等優(yōu)勢，具有一定的實(shí)用價(jià)值。本次設(shè)計(jì)完成了對(duì)基于單片機(jī)的智能防近視系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究，實(shí)現(xiàn)預(yù)期的所有功能。整套系統(tǒng)的硬件部分和軟件部分都設(shè)計(jì)合理。硬件部分器件通過多個(gè)器件比較，使用STC89C52單片機(jī)作為主控，通過光敏電阻對(duì)環(huán)境的光線強(qiáng)度進(jìn)行監(jiān)測，并配合超聲模塊來進(jìn)行測距，對(duì)寫字姿勢進(jìn)行有效監(jiān)測，使用LCD1602顯示器對(duì)周圍光線強(qiáng)度以及人與桌面的距離等信息進(jìn)行顯示。軟件部分采用C語言進(jìn)行編程，用keil作為開發(fā)環(huán)境，通過藍(lán)牙模塊實(shí)現(xiàn)單片機(jī)和手機(jī)之間進(jìn)行合理有效的通信，結(jié)構(gòu)清晰，單片機(jī)和手機(jī)之間相互配合，有很高的可靠性和穩(wěn)定性，系統(tǒng)操作起來也方便。通過這次畢業(yè)設(shè)計(jì)的制作，真正的考驗(yàn)了學(xué)生的綜合能力，擴(kuò)展了知識(shí)面和學(xué)習(xí)能力。本文雖然達(dá)到了預(yù)想的設(shè)計(jì)效果，但是由于成本的限制，沒有選擇顯示效果更好的其他屏幕進(jìn)行顯示，也沒有使用自己繪制的PCB板進(jìn)行設(shè)計(jì)，而是選擇了可變性更高使用更靈活方便的面包板進(jìn)行。參考文獻(xiàn)[1]羅忠輝，黃世慶．提高超聲測距精度的方法[J]．機(jī)械設(shè)計(jì)與制造，2005（1）：108-109[2]隋美麗,任小龍.基于超聲波的距離控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].汽車實(shí)用技術(shù),2019(06):81-83.[3]李倩.基于單片機(jī)的超聲波測距系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)[J].無線互聯(lián)科技,2018,15(24):36-38.[4]周晴.基于單片機(jī)的超聲波測距儀系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J].電腦知識(shí)與技術(shù),2018,14(35):216-217.[5]趙德安.單片機(jī)與嵌入式系統(tǒng)原理及應(yīng)用[M].機(jī)械工業(yè)出版社,2016.[6]吳險(xiǎn)峰.51單片機(jī)項(xiàng)目教程(C語言版)[M].人民郵電出版社,2016.[7]李月喬.模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].中國電力出版社,2015.[8]李震梅.數(shù)字電子技術(shù)基礎(chǔ)[M].高等教育出版社,2017.[9]劉偉靜,劉增強(qiáng).模擬電子技術(shù)[M].清華大學(xué)出版社,2018.[10]王建平.基于聲信號(hào)的分類器設(shè)計(jì)及實(shí)現(xiàn)[J].電聲技術(shù)，2014(10）:53-55+79.[11]塔米·諾爾加德.嵌入式系統(tǒng)：硬件、軟件及軟硬件協(xié)同[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社2018.02[12]譚浩強(qiáng).C程序設(shè)計(jì)（第四版）[M].北京：清華大學(xué)出版社，2010.[13]N.P.Aleshin,G.A.Bigus,andM.A.Lyutov.DiagnosticsofSpacecraftLaunchingFacilitiesUsingAcousticTestingTechniques[J].RussianJournalofNondestructiveTesting,2002,38(3):153-161.[14]G.M.KrekovandL.G.Shamanaeva.AcousticDiagnosticsofLaserSparksintheAtmosphere[J]RussianPhysicsJournal,2000,43(1):975-976.附錄附錄一原理圖附錄二程序源碼#include<reg52.h>#defineucharunsignedchar//無符號(hào)字符型宏定義 變量范圍0~255#defineuintunsignedint //無符號(hào)整型宏定義 變量范圍0~65535#include<intrins.h>#include"eepom52.h"sbitSCL=P1^4; //SCL定義，連接ADC0832SCL腳sbitDO=P1^3; //DO定義，連接ADC0832DO腳sbitCS=P1^5; //CS定義，連接ADC0832CS腳//這三個(gè)引腳參考資料sbitrs=P1^0; //1602數(shù)據(jù)/命令選擇引腳H:數(shù)據(jù) L:命令sbitrw=P1^1; //1602讀寫引腳 H:數(shù)據(jù)寄存器 L:指令寄存器sbite=P1^2; //1602使能引腳下降沿觸發(fā)sbitc_send=P1^6; //超聲波發(fā)射sbitc_recive=P1^7; //超聲波接收ucharflag_hc_value;//超聲波中間變量longdistance; //距離uintset_d; //距離bitflag_csb_juli;//超聲波超出量程uintflag_time0;//用來保存定時(shí)器0的時(shí)候的bitflag_300ms=1;ucharguangxian;//光線的顯示變量ucharset_gx; //設(shè)置光線的強(qiáng)弱的變量ucharvalue;ucharflag_alarm;//報(bào)警變量staticintmiao=0,fen=45;//學(xué)習(xí)時(shí)間 ucharxuexi_start;//開始學(xué)習(xí)標(biāo)志位ucharmenu_1;ucharRx_buf[4],Rxnum=0;/***********************語音模塊控制IO口的定義************************/sbitVRST=P2^0; sbitVSDA=P2^2;sbitVCS=P2^3;sbitVSCL=P2^4;unsignedcharyujing[3];/***********************1ms延時(shí)函數(shù)*****************************/voiddelay_1ms(unsignedintq){ unsignedinti,j; for(i=0;i<q;i++) for(j=0;j<120;j++);}voiddelay_us(unsignedintus){ while(us--) { _nop_(); }}/***********************三線發(fā)碼子程序************************/voidSend_threelines(unsignedcharaddr){unsignedchari; VRST=0; delay_1ms(5); VRST=1; delay_1ms(20);/*復(fù)位拉高20ms*/ VCS=0; delay_1ms(5);/*片選拉低5ms*/for(i=0;i<8;i++) { VSCL=0; if(addr&0x01) { VSDA=1; } else VSDA=0; addr>>=1; delay_us(150);/*150us*/ VSCL=1; delay_us(150);/*150us*/ } VCS=1;}voidInitUART(void) //這是串口的基本配置，配置他的波特率是9600.這些參數(shù)都是標(biāo)準(zhǔn)的。{TMOD=0x20;SCON=0x50;TH1=0xFD;TL1=TH1;PCON=0x00;EA=1;ES=1;TR1=1;}/**UART發(fā)送一字節(jié)*/voidUART_send_byte(chardat){ SBUF=dat; while(TI==0); TI=0;}/**UART發(fā)送字符串*/voidUART_send_string(unsignedchar*buf){ while(*buf!='\0') { UART_send_byte(*buf++); }}/******************把設(shè)置溫度數(shù)據(jù)保存到單片機(jī)內(nèi)部eepom中******************/voidwrite_eepom_12(){ SectorErase(0x2000); byte_write(0x2000,set_d%256); byte_write(0x2001,set_d/256); byte_write(0x2002,set_gx); byte_write(0x2057,value); }/******************把數(shù)據(jù)從單片機(jī)內(nèi)部eepom中讀出來*****************/voidread_eepom12(){ set_d=byte_read(0x2001); set_d=set_d*256+byte_read(0x2000); set_gx=byte_read(0x2002); value=byte_read(0x2057);}/**************開機(jī)自檢eepom初始化*****************/voidinit_eepom(){ read_eepom12(); //先讀 if(value!=2) //新的單片機(jī)初始單片機(jī)內(nèi)問EEPOM { set_d=15; value=2; set_gx=4; write_eepom_12(); } }/*********************************************************************名稱:delay()*功能:延時(shí),延時(shí)時(shí)間大概為5US。*輸入:無*輸出:無***********************************************************************/voiddelay_uint(uintq){ while(q--);}/*********************************************************************名稱:bitBusy(void)*功能:這個(gè)是一個(gè)讀狀態(tài)函數(shù)，讀出函數(shù)是否處在忙狀態(tài)*輸入:輸入的命令值*輸出:無***********************************************************************/bitbusy(void){ bitbusy_flag=0; rs=0; rw=1; e=1; delay_uint(3); busy_flag=(bit)(P0&0x80); e=0; returnbusy_flag;}/*********************************************************************名稱:write_com(ucharcom)*功能:1602命令函數(shù)*輸入:輸入的命令值*輸出:無***********************************************************************/voidwrite_com(ucharcom){ while(busy()); e=0; rs=0; rw=0; P0=com; delay_uint(3); e=1; delay_uint(25); e=0;}/*********************************************************************名稱:write_data(uchardat)*功能:1602寫數(shù)據(jù)函數(shù)*輸入:需要寫入1602的數(shù)據(jù)*輸出:無***********************************************************************/voidwrite_data(uchardat){ while(busy()); e=0; rs=1; rw=0; P0=dat; delay_uint(3); e=1; delay_uint(25); e=0; }/***********************lcd1602上顯示兩位十進(jìn)制數(shù)************************/voidwrite_sfm2(ucharhang,ucharadd,uchardate){ if(hang==1) write_com(0x80+add); else write_com(0x80+0x40+add); write_data(0x30+date/10%10); write_data(0x30+date%10); }/***********************lcd1602上顯示超聲波距離************************/voidwrite_sfm_csb(ucharhang,ucharadd,uintdate){ if(hang==1) write_com(0x80+add); else write_com(0x80+0x40+add); write_data(0x30+date/100%10); write_data('.'); write_data(0x30+date/10%10); write_data(0x30+date%10); }/*********************************************************************名稱:init_1602()*功能:1602初始化，請(qǐng)參考1602的資料*輸入:無*輸出:無***********************************************************************/voidinit_1602(){ write_com(0x38); //設(shè)置16*2顯示，5*7點(diǎn)陣，8位數(shù)據(jù)接口 write_com(0x0c); //開顯示，不顯示光標(biāo) write_com(0x06); //地址加1，當(dāng)寫入數(shù)據(jù)的時(shí)候光標(biāo)右移}/*********************************************************************名稱:write_string(ucharhang,ucharlie,uchar*p)*功能:改變液晶中某位的值，如果要讓第一行，第五個(gè)字符開始顯示"abcdef"，調(diào)用該函數(shù)如下 write_string(1,5,"abcdef;")*輸入:行，列，需要輸入1602的數(shù)據(jù)*輸出:無***********************************************************************/voidwrite_string(ucharhang,ucharadd,uchar*p){ if(hang==1) write_com(0x80+add); else write_com(0x80+0x40+add); while(1) { if(*p=='\0')break; write_data(*p); p++; } }ucharkey_can;/********************獨(dú)立按鍵程序*****************/voidkey(){ staticucharkey_new; key_can=20; if((P3&0xf0)!=0xf0) { delay_uint(50); if(((P3&0xf0)!=0xf0)&&(key_new==1)) { key_new=0; switch(P3&0xf0) { case0xe0:key_can=1;break; //左邊第1個(gè) case0xd0:key_can=2;break; //左邊第2個(gè) case0xb0:key_can=3;break; //左邊第3個(gè) case0x70:key_can=4;break; //左邊第4個(gè) }// write_sfm2(2,0,key_can); } } else key_new=1; }/***********讀數(shù)模轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)********************************************************/ //請(qǐng)先了解ADC0832模數(shù)轉(zhuǎn)換的串行協(xié)議，再來讀本函數(shù)，主要是對(duì)應(yīng)時(shí)序圖來理解，本函數(shù)是模擬0832的串行協(xié)議進(jìn)行的 //100通道 //111通道unsignedcharad0832read(bitSGL,bitODD){ unsignedchari=0,value=0,value1=0; SCL=0; DO=1; CS=0; //開始 SCL=1; //第一個(gè)上升沿 SCL=0; DO=SGL; SCL=1; //第二個(gè)上升沿 SCL=0; DO=ODD; SCL=1; //第三個(gè)上升沿 SCL=0; //第三個(gè)下降沿 DO=1; for(i=0;i<8;i++) { SCL=1; SCL=0;//開始從第四個(gè)下降沿接收數(shù)據(jù) value<<=1; if(DO) value++; } for(i=0;i<8;i++) { //接收校驗(yàn)數(shù)據(jù) value1>>=1; if(DO) value1+=0x80; SCL=1; SCL=0; } CS=1; SCL=1; if(value==value1) //與校驗(yàn)數(shù)據(jù)比較，正確就返回?cái)?shù)據(jù)，否則返回0 returnvalue; return0;}/*********************小延時(shí)函數(shù)*****************************/voiddelay(){ _nop_(); //執(zhí)行一條_nop_()指令就是1us _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_();}/*********************超聲波測距程序*****************************/voidsend_wave(){ c_send=1; //10us的高電平觸發(fā) delay(); c_send=0; TH0=0; //給定時(shí)器0清零 TL0=0; TR0=0; //關(guān)定時(shí)器0定時(shí) flag_hc_value=0; while(!c_recive); //當(dāng)c_recive為零時(shí)等待 TR0=1; while(c_recive) //當(dāng)c_recive為1計(jì)數(shù)并等待 { flag_time0=TH0*256+TL0; if((flag_hc_value>1)||(flag_time0>65000))//當(dāng)超聲波超過測量范圍時(shí)，顯示3個(gè)888 { TR0=0; flag_csb_juli=2; distance=888; flag_hc_value=0; return; } else { flag_csb_juli=1; } } if(flag_csb_juli==1) { TR0=0; //關(guān)定時(shí)器0定時(shí) distance=TH0; //讀出定時(shí)器0的時(shí)間 distance=distance*256+TL0; distance+=(flag_hc_value*65536);//算出超聲波測距的時(shí)間 得到單位是ms distance*=0.017;//0.017=340M/2=170M=0.017M算出來是米 if(distance>350) //距離=速度*時(shí)間 { distance=888; //如果大于3.8m就超出超聲波的量程 } }}/*********************定時(shí)器0、定時(shí)器1初始化******************/voidtime_init() { TMOD&=0xf0; TMOD|=0x01; //設(shè)T0為方式1， TH0=0; TL0=0; ET0=1;//允許T0中斷}/*********************定時(shí)器2初始化******************/voidtime2_init() { RCAP2H=(0xFFFF-50000)/256;//重裝載計(jì)數(shù)器賦初值 RCAP2L=(0xFFFF-50000)%256; ET2=1;//開定時(shí)器2中斷 TR2=1;//開啟定時(shí)器，并設(shè)置為自動(dòng)重裝載模式}}/*******************按鍵執(zhí)行函數(shù)******************/voidkey_with(){ if(menu_1==0) { if(key_can==1) { miao=0;fen=45; xuexi_start=1;//開始學(xué)習(xí) } if(key_can==2) { xuexi_start=0;//暫停學(xué)習(xí) } if(key_can==3) { xuexi_start=1;//繼續(xù)學(xué)習(xí) } } if(key_can==4) { menu_1++; if(menu_1==1) { write_string(1,0,"1.xsb:m"); write_string(2,0,"2.gm:%"); write_sfm_csb(1,6,set_d); write_sfm2(2,5,set_gx); //設(shè)置光線的參數(shù) write_com(0x80+0);//將光標(biāo)移動(dòng)到秒個(gè)位 write_com(0x0f);//顯示光標(biāo)并且閃爍 } if(menu_1==2) { write_com(0x80+0x40+0);//將光標(biāo)移動(dòng)到秒個(gè)位 write_com(0x0f);//顯示光標(biāo)并且閃爍 } if(menu_1>=3) { menu_1=0; write_string(1,0,"csb: mgm:%"); write_string(2,0,"Time:"); write_com(0x0c);//關(guān)閉顯示 } } if(menu_1==1)//設(shè)置超聲波參數(shù) { if(key_can==3)// { set_d++; //加超聲波距離報(bào)警數(shù)據(jù) write_sfm_csb(1,6,set_d); if(set_d>=100) set_d=100; write_com(0x80);//將光標(biāo)移動(dòng)到秒個(gè)位 write_com(0x0f);//顯示光標(biāo)并且閃爍 } if(key_can==2)// { set_d--; //減超聲波距離報(bào)警數(shù)據(jù) if(set_d<=10) set_d=10; write_sfm_csb(1,6,set_d); write_com(0x80);//將光標(biāo)移動(dòng)到秒個(gè)位 write_com(0x0f);//顯示光標(biāo)并且閃爍 } write_eepom_12(); //保存數(shù)據(jù) } if(menu_1==2) { if(key_can==3)// { set_gx++; //加超聲波距離報(bào)警數(shù)據(jù) write_sfm2(2,5,set_gx); if(set_gx>=100) set_gx=100; write_com(0x80+0x40);//將光標(biāo)移動(dòng)到秒個(gè)位 write_com(0x0f);//顯示光標(biāo)并且閃爍 } if(key_can==2)// { set_gx--; //減超聲波距離報(bào)警數(shù)據(jù) if(set_gx<=1) set_gx=1; write_sfm2(2,5,set_gx); write_com(0x80+0x40);//將光標(biāo)移動(dòng)到秒個(gè)位 write_com(0x0f);//顯示光標(biāo)并且閃爍 } write_eepom_12(); //保存數(shù)據(jù) } key_can=20;}/*********************報(bào)警函數(shù)***************************/voidclock_beep(){ staticucharvalue1,value2,value3; if(xuexi_start==1) { if(set_gx>=guangxian) //距離光線報(bào)警 { value2++; if(value2>=2) //循環(huán)2次都是報(bào)警增強(qiáng)抗干擾 { flag_alarm=2; Send_threelines(0x00);delay_1ms(2880); } }else value2=0; if(distance<=set_d) //距離報(bào)警 { value1++; if(value1>=2) //循環(huán)2次都是報(bào)警增強(qiáng)抗干擾 { flag_alarm=1; Send_threelines(0x01);delay_1ms(2880); } }else