超聲波測距儀畢業(yè)論文

1、姓 名 王延大 專 業(yè) 班 級 12電子4班 論 文 名 稱 智能遙控小車 指 導(dǎo) 教 師 梁召峰 畢業(yè)設(shè)計（論文）任務(wù)書專業(yè)（班）： 13電子1班 姓名： 陳仕泓 課題名稱、主要內(nèi)容和基本要求課題名稱：超聲波測距離主要內(nèi)容： 小小測量超聲波到反射物的距離，此設(shè)計中關(guān)鍵的是計算從超聲波發(fā)出到途中遇到障礙物反射回來的往返時間，然后利用有關(guān)參數(shù)根據(jù)距離計算公式算出所測距離，要求測距的范圍是0.5到10米，所測到距離要能夠?qū)崟r顯示?；疽螅?1、收發(fā)傳感器均選用超聲波傳感器； 2、距離要求顯示；3、探測距離0.5m10m；4、工作溫度-2045。 進度安排周次工作內(nèi)容執(zhí)行情況2-4選定題目、明確題

2、目要求、開題報告5-8硬件設(shè)計與程序編制9-10軟硬件調(diào)試與軟硬件完善11-12系統(tǒng)硬軟件聯(lián)合調(diào)試13-14撰寫論文、教師審閱論文、完成論文的修改、定稿及評審工作15參加畢業(yè)答辯 指導(dǎo)教師評語 指導(dǎo)教師簽名： 評閱教師評語 評閱教師簽名： 畢業(yè)設(shè)計（論文）成績答辯委員會主任簽名： 目 錄摘要5Abstract5第一章方案的論證61.1AVR單片機的選擇61.1.1 AVR單片機用于智能小車的優(yōu)點：61.1.2 AVR單片機用于智能小車的缺點：61.2 C51單片機的選擇61.2.1 STC89C52單片機簡介工作原理：61.2.2 C51單片機用于智能小車的優(yōu)點：61.2.3 C51單片機用于

3、智能小車的缺點：71.2.4 C51單片機用領(lǐng)域：71.3選題的原因及結(jié)果7第二章 系統(tǒng)硬件設(shè)計92.1系統(tǒng)硬件的總體設(shè)計92.1.1系統(tǒng)硬件總體框圖92.1.2各個組成模塊92.1.3總體電路原理圖122.2 遙控電路設(shè)計122.2.1驅(qū)動電路13第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計163.1主程序框圖：163.2電機驅(qū)動程序163.4避障模塊、避障框圖19第四章系統(tǒng)調(diào)試2241測試工具：224.2 PCB的設(shè)計制作與安裝224.3調(diào)試過程22結(jié)束語23致謝23參考文獻24摘要超聲波具有指向性強，能量消耗緩慢，傳播距離較遠等優(yōu)點，所以，在利用傳感器技術(shù)和自動控制技術(shù)相結(jié)合的測距方案中，超聲波測距是目前應(yīng)用最

4、普遍的一種，它廣泛應(yīng)用于防盜、倒車雷達、水位測量、建筑施工工地以及一些工業(yè)現(xiàn)場。 本文主要是根據(jù)超聲波傳感器的原理和特性，利用傳輸中距離與時間的關(guān)系，計算從超聲波發(fā)出到途中遇到障礙物反射回來的往返時間，然后利用有關(guān)參數(shù)，由距離計算公式算出所測距離，此次設(shè)計采用AT89C51單片機為核心器件，形成相應(yīng)的測距電路，信號處理電路，自行編制單片機控制程序，并進行硬件調(diào)試、軟件調(diào)試，最后進行軟硬件聯(lián)調(diào)，達到性能要求。該測距儀主要由超聲波發(fā)射器電路、超聲波接收器電路、單片機控制電路、環(huán)境溫度檢測電路及顯示電路構(gòu)成。關(guān)鍵詞：超聲波測距，51單片機，傳感器，LED顯示屏等前言隨著我國汽車產(chǎn)業(yè)的高速發(fā)展，我國已

5、開始進入私家車時代，而隨之增加的是交通事故的發(fā)生的頻率。為了提高汽車運行的安全性，倒車雷達預(yù)警系統(tǒng)的問世不僅受到了廣大顧客的青睞，也使電子產(chǎn)業(yè)成汽車行業(yè)中的新興熱點。尤其是近年來倒車雷達受到了商家的熱捧，很多防盜器的生產(chǎn)商紛紛涉足倒車雷達，使得我國汽車電子行業(yè)逐漸繁榮起來，倒車雷達儼然形成一個較大的商機，市場也開始呈現(xiàn)出一派競爭的態(tài)勢。倒車雷達系統(tǒng)經(jīng)歷了三個階段，六代技術(shù)的改良。最早的是倒車防撞儀，功能單一只能測試車后限定范圍內(nèi)的障礙物，然后發(fā)出警報。慢慢的倒車雷達發(fā)展到可以根據(jù)距離遠近程度分段報警。前兩個階段的倒車雷達一般采用集成電路，所以功能比較單一。隨著人們對汽車駕駛輔助系統(tǒng)易用性要求的

6、提高，以及單片機價格不斷下降和汽車電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展的要求，新型的倒車雷達都是以單片機為核心的智能測距傳感系統(tǒng)。要求倒車雷達連續(xù)測距并顯示障礙物距離，并采用不同間歇鳴叫頻率的聲音報警提示距離，讓駕駛員全神貫注地注視場景。汽車電子系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展還要求作為駕駛輔助系統(tǒng)子系統(tǒng)的倒車雷達具有通信功能，能夠把數(shù)據(jù)發(fā)送到汽車總線上。如最為先進的倒車雷達系統(tǒng)為智能可視倒車雷達系統(tǒng)，它在車尾部裝上針孔攝像頭，倒車時可以在顯示屏上顯示車后的真實圖像。而倒車雷達控制系統(tǒng)的核心部分就是超聲波測距儀的研制。因此，設(shè)計好的超聲波測距儀就顯得非常重要了。這就是我設(shè)計超聲波測距儀的意義。第一章 方案的論證1.1AVR單片機

7、的選擇1.1.1 AVR單片機用于超聲波測距儀的優(yōu)點：1)高可靠性、作用強、低功耗和低價位。2)多種頻率的內(nèi)部RC振蕩器、上電自動復(fù)位、看門狗、啟動延時等作用，零外圍電路也可以工作。3)在相同的系統(tǒng)時鐘下AVR運行速度最快。1.1.2 AVR單片機用于超聲波測距儀的缺點：1）功能寄存器多，不適合初學(xué)者。2）供貨不穩(wěn)定，導(dǎo)致價格起伏波動較大，對于長期產(chǎn)品的成本核算不利。不過總的說來這幾年還是處于價格下降趨勢，畢竟是較新的芯片系列。3）型號較少，且價格在15以下的型號均沒有開放總線，對于低成本應(yīng)用比較困難。1.2 C51單片機的選擇1.2.1 STC89C52單片機簡介工作原理：STC89C52是

8、STC公司生產(chǎn)的一種低功耗、高性能CMOS8位微控制器，具有 8K 在系統(tǒng)可編程Flash存儲器。STC89C52使用經(jīng)典的MCS-51內(nèi)核，但做了很多的改進使得芯片具有傳統(tǒng)51單片機不具備的功能。在單芯片上，擁有靈巧的8 位CPU 和在系統(tǒng)可編程Flash，使得STC89C52為眾多嵌入式控制應(yīng)用系統(tǒng)提供高靈活、超有效的解決方案。 具有以下標準功能： 8k字節(jié)Flash，512字節(jié)RAM， 32 位I/O 口線，看門狗定時器，內(nèi)置4KB EEPROM，MAX810復(fù)位電路，3個16 位定時器/計數(shù)器，4個外部中斷，一個7向量4級中斷結(jié)構(gòu)，在本系統(tǒng)中定時器T0用來測量超聲波的傳輸時間。1.2.

9、2 C51單片機用于超聲波測距儀的優(yōu)點：1）集成度高，體積小，簡單易操作，可靠性好。2）性價比高，控制能力強。3）開發(fā)裝置多。4）低功耗，低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品。1.2.3 C51單片機用于超聲波測距儀的缺點：1)解密容易。2)不具備自編程能力, 使用不夠靈活。3 )改變延時間受到硬件設(shè)置的限制1.2.4 C51單片機的應(yīng)用與設(shè)計方案：C51單片機廣泛應(yīng)用于：溫度控制系統(tǒng)，電子密碼鎖，智能風(fēng)扇設(shè)計，宿舍門禁管理系統(tǒng)，自動電阻測量儀等。本系統(tǒng)主要是基于單片機的測距系統(tǒng)，以STC89C52RC單片機為核心控制器件，分為超聲波發(fā)射電路和超聲波檢測接收電路、顯示三部分。超聲波測距電路的設(shè)計框圖如圖

10、1-1所示：本方案采用單片機作為控制系統(tǒng)，用單片機產(chǎn)生40kHz的超聲波，脈沖持續(xù)時間為0.2ms左右，時隔59.8ms反復(fù)進行。此脈沖信號作為計時的起始脈沖，由單片機輸出的端口的高頻脈沖經(jīng)過74LS04六反相器功率放大、升壓后與超聲波探頭產(chǎn)生共振，使超聲波探頭工作，則超聲波由超聲波發(fā)射頭發(fā)射出去。接收電路由超聲波接收器、CX20106A集成電路組成。使用CX20106A集成電路對接收探頭收到的信號進行放大、濾波。當CX20106A接收到反射40kHz的信號時，會在第7腳產(chǎn)生一個低電平下降脈沖，這個信號可以接到單片機的外部中斷引腳作為中斷信號輸入，停止計數(shù)器T0計數(shù)，并讀取T0計數(shù)值存儲。發(fā)射

11、超聲波時，壓電傳感器中的壓電晶片受發(fā)射電脈沖激勵后產(chǎn)生共振，并帶動共振板振動，便產(chǎn)生超聲波。接收超聲波時，兩電極間未外加電，共振板接收到超聲波，將壓迫壓電晶片作振動將機械能轉(zhuǎn)換為電信號。74LS04反相器CX20106A集成電路超聲波發(fā)射器超聲波接收器MCS-51 單片機顯示屏 圖1-1 超聲波測距電路的設(shè)計框圖1.3選題的原因及結(jié)果1）性價比高，控制能力強，開發(fā)裝置多。2）低功耗，低電壓，便于生產(chǎn)便攜式產(chǎn)品。3）有眾多芯片制造廠商加盟，可廣泛選擇。4）利用STC89C52能簡單快速解決和實現(xiàn)我沒想要的各種功能。對于C51系列單片機和AVR單片機哪個更適合超聲波測距儀的控制芯片。就AVR單片機

12、而言：首先在價格方面比較昂貴，在優(yōu)化與使用性能上較低，如它的32個通用寄存器中前16個寄存器都不能直接與立即數(shù)打交道。因此我決定使用C51系列單片機：STC89C52單片機作為我們本次智能小車的控制芯片。第二章 系統(tǒng)硬件電路設(shè)計2.1系統(tǒng)硬件的總體設(shè)計2.1.1系統(tǒng)硬件總體框圖本系統(tǒng)的硬件電路主要分為單片機系統(tǒng)、顯示電路、超聲波發(fā)射電路、超聲波檢測接收電路四部分。超聲波發(fā)射電路超聲波接收電路MCS-51 單片機顯示電路電源圖2-1整體設(shè)計方框圖2.2單片機系統(tǒng)電路圖2-2 STC89C52單片機2.2.1單片機STC89C52單片機最小系統(tǒng)電路是整個硬件電路中非常重要的一部分。單片機系統(tǒng)主要起

13、控制電路中的各部分能夠按照設(shè)計要求正常工作的作用，在本電路中單片機采用STC89C52，采用了12MHz高精度的晶振，以獲得較穩(wěn)定的時鐘頻率，減小測量誤差。單片機STC89C52系統(tǒng)電路如圖2-2所示：STC89C52的主要性能如下：1. 增強型8051單片機，6 時鐘/機器周期和12 時鐘/機器周期可以任意 選擇，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051.2 2. 工作電壓：5.5V3.3V（5V單片機）/3.8V2.0V（3V 單片機）3.工作頻率范圍：040MHz，相當于普通8051 的080MHz，實際工作 頻率可達48MHz4. 用戶應(yīng)用程序空間為8K字節(jié)5. 片上集成512 字節(jié)RAM6. 通

14、用I/O 口（32 個），復(fù)位后為：P0/P1/P2/P3 是準雙向口/弱上拉， P0 口是漏極開路輸出，作為總線擴展用時，不用加上拉電阻，作為 I/O 口用時，需加上拉電阻。7. ISP（在系統(tǒng)可編程）/IAP（在應(yīng)用可編程），無需專用編程器，無 需專用仿真器，可通過串口（RxD/P3.0,TxD/P3.1）直接下載用戶程 序，數(shù)秒即可完成一片8. 具有EEPROM 功能9. 共3 個16 位定時器/計數(shù)器。即定時器T0、T1、T210.外部中斷4 路，下降沿中斷或低電平觸發(fā)電路，Power Down 模式可 由外部中斷低電平觸發(fā)中斷方式喚醒11. 通用異步串行口（UART），還可用定時器軟

15、件實現(xiàn)多個UART12. 工作溫度范圍：-40+85（工業(yè)級）/075（商業(yè)級）2.2.2時鐘電路 常用的時鐘電路設(shè)計有兩種方式，一種是內(nèi)部時鐘方式，另一種為外部時鐘方式，本系統(tǒng)采用的是內(nèi)部時鐘方式。51單片機內(nèi)部有一個用于構(gòu)成振蕩器的高增益反相放大器，該高增益反相放大器的輸入端為芯片引腳XTAL1，輸出端為引腳XTAL2.。這兩個引腳跨接石英晶體振蕩器和微調(diào)電容。這里晶振的振蕩頻率為12MHz，電路中的2個電容選為30pF。2.2.3復(fù)位電路本系統(tǒng)設(shè)計是的上電自動復(fù)位電路，上電自動復(fù)位是通過外部復(fù)位電路的電容充電來實現(xiàn)的，當電源接通時只要Vcc 的上升時間不超過1ms，就可以實現(xiàn)自動上電復(fù)位

16、。2.3顯示電路在本系統(tǒng)的顯示電路的設(shè)計中主要采用的是4位共陰LED數(shù)碼管，根據(jù)LED數(shù)碼管內(nèi)部發(fā)光二極管的連接方式，數(shù)碼管結(jié)構(gòu)可以分為共陽極型和共陰極型兩種，共陰極型的內(nèi)部發(fā)光二極管是由陰極連在一起接高電平。由于P2口輸出電壓很低，無法驅(qū)動數(shù)碼管點亮，在此用74ls138驅(qū)動；顯示電路如圖2-3所示：圖2-3顯示電路 2.4超聲波發(fā)射電路超聲波發(fā)射電路主要由六反相器74LS04組成的推挽電路和超聲波發(fā)射傳感器構(gòu)成。超聲波發(fā)射電路如圖3.4所示。單片機P1.0端口向外輸出超聲波脈沖信號，該信號一路經(jīng)一級反相器后送到超聲波換能器的一個電極，另一路經(jīng)兩極反相器后送到超聲波換能器的另一個電極。用這種

17、推挽形式將方波信號加到超聲波換能器兩端，可以提高超聲波的發(fā)射強度。輸出端采用兩個反相器并聯(lián)，用以提高驅(qū)動能力。其中的上拉電阻R1、R2一方面可以提高反相器74LS04輸出高電平的驅(qū)動能力，另一方面可以增加超聲波換能器的阻尼效果，縮短其自由振蕩的時間。圖2-4 超聲波發(fā)射電路2.4.1反相器在本系統(tǒng)的超聲波發(fā)射電路中采用的反相器是六反相器74LS04芯片，其引腳結(jié)構(gòu)如圖：圖2-5 芯片74LS04引腳結(jié)構(gòu)由其引腳結(jié)構(gòu)可知， 7腳接地，14腳接電源，剩下12個管腳可分為六個反相器，其中A為輸入端，Y為輸出端，例如：1A輸入，1Y輸出。2.4.2超聲波傳感器超聲波傳感器是利用晶體的壓電效應(yīng)和電致伸縮

18、效應(yīng)，將機械能與電能相互轉(zhuǎn)換，并利用波的特性，實現(xiàn)對各種參量的測量。人們能聽到聲音是由于物體振動產(chǎn)生的，它的頻率通常在20Hz-20kHz范圍內(nèi)，超過20kHz稱為超聲波，低于20Hz的稱為次聲波。常用的超聲波頻率為幾十kHz-幾十MHz。超聲波是一種在彈性介質(zhì)中的機械振蕩，它的波形有縱波、橫波、表面波三種。質(zhì)點的振動與波的傳播方向一致的波稱為縱波；質(zhì)點的振動與波的傳播方向垂直的波稱為橫波；質(zhì)點的振動介于縱波與之間，沿著表面?zhèn)鞑?，振幅隨著深度的增加而迅速衰減的波稱為表面波。橫波、表面波只能在固體中傳播，縱波可在固體、液體及氣體中傳播。2.5超聲波檢測接收電路超聲波檢測接收電路主要是由紅外線檢波

19、接收的專用芯片CX20106A以及超聲波接收傳感器R構(gòu)成的，其電路圖如圖3.12所示?？紤]到紅外遙控常用的載波頻率38kHz與測距的超聲波頻率40kHz較為接近，而且CX20106A的載波頻率可以通過其5腳與電源所接的電阻大小調(diào)整到40kHz，所以可以利用它制作超聲波檢測接收電路。用CX20106A接收超聲波（無信號時輸出高電平），具有很高的靈敏度和較強的抗干擾能力。以集成片CX20106A的7腳做為指今輸出端，利用單片機外中斷0口監(jiān)測超聲波接收電路輸出的返回信號；CX20106A的5腳與電源之間所接電阻R7的大小決定著它本身的帶通濾波器的中心頻率 的大小，在本系統(tǒng)中選擇R7的阻值為200k

20、，此時的中心頻率 =40kHz；超聲波接收傳感器R接在CX20106A的1腳與地所接電容C5的兩端，根據(jù)測量范圍要求不同，可適當更改接于超聲波接收傳感器R電極兩端的電容C5的大小，以改變接收電路的接收靈敏度和抗干擾能力。圖2-6 超聲波接收電路紅外線檢波的專用芯片CX20106A是8腳單列直插式塑封結(jié)構(gòu)，其各引腳功能如表3.2所示，它的主要功能是對接收到的超聲波信號進行放大、濾波。它主要是由前置放大器、限幅放大器、帶通濾波器（BPF）、峰值檢波器和波形整形器等組成。其主要特點如下：（1）低電壓供電（Vcc=5V），低功耗（Vcc=5V時，典型功耗為9mV）。（2）帶通濾波器在集成電路內(nèi)部，濾波

21、特性由5腳和電源之間外接電阻的阻值來決定，可不必進行調(diào)整，帶通濾波器的頻率范圍為3060kHz，由于沒有使用電感，可免受磁場的影響。（3）集電極開路輸出，能直接與TTL或CMOS電路相連使用CX 20106A集成電路對接收探頭受到的信號進行放大、濾波。其總放大增益80db。以下是CX20106A的引腳注釋。 1腳：超聲信號輸入端，該腳的輸入阻抗約為40k。2腳：該腳與地之間連接RC串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，它們是負反饋串聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的一個組成部分，改變它們的數(shù)值能改變前置放大器的增益和頻率特性。增大電阻R1或減小C1,將使負反饋量增大，放大倍數(shù)下降，反之則放大倍數(shù)增大。但C1的改變會影響到頻率特性，一般在實際使用中

22、不必改動，推薦選用參數(shù)為R1=4.7，C1=3.3F。3腳：該腳與地之間連接檢波電容，電容量大為平均值檢波，瞬間相應(yīng)靈敏度低；若容量小，則為峰值檢波，瞬間相應(yīng)靈敏度高，但檢波輸出的脈沖寬度變動大，易造成誤動作，推薦參數(shù)為3.3f。 4腳：接地端。 5腳：該腳與電源間接入一個電阻，用以設(shè)置帶通濾波器的中心頻率f0，阻值越大，中心頻率越低。例如，取R=200k時，f042kHz，若取R=220k，則中心頻率f038kHz。 6腳： 該腳與地之間接一個積分電容，標準值為330pF，如果該電容取得太大，會使探測距離變短。 7腳：遙控命令輸出端，它是集電極開路輸出方式，因此該引腳必須接上一個上拉電阻到電

23、源端，推薦阻值為22k，沒有接受信號是該端輸出為高電平，有信號時則產(chǎn)生下降。 8腳：電源正極，4.55V。第三章 系統(tǒng)軟件設(shè)計3.1主程序的設(shè)計：系統(tǒng)初始化后就啟動定時器T1從0開始計數(shù)，此時主程序進入等待，當?shù)竭_60 ms時T1溢出進入T1中斷服務(wù)子程序；在T1中斷服務(wù)子程序中將啟動一次新的超聲波發(fā)射，此時將在P1.0引腳上開始產(chǎn)生超聲波脈沖信號，同時開啟計數(shù)器T0計數(shù)，為了避免直射波的繞射，需要延遲1 ms后再開INT0中斷允許；INT0中斷允許打開后，若P3.2(INT0)引腳出現(xiàn)低電平則代表收到回波信號，將提出中斷請求進入INT0中斷服務(wù)子程序，在INT0中斷服務(wù)子程序中將停止計數(shù)器T

24、0計數(shù)，讀取計數(shù)器T0計數(shù)值到相應(yīng)的存儲區(qū)，同時設(shè)置接收成功標志；主程序一旦檢測到接收成功標志，單片機再調(diào)用距離計算子程序進行計算，計算出傳感器到目標物體之間的距離；此后主程序調(diào)用顯示子程序進行顯示；若超過設(shè)定的最小報警距離還將報警；如果沒有檢測到接收成功標志，則繼續(xù)等待回波；當一次發(fā)射、接收、顯示的過程完成后，系統(tǒng)將再次啟動T1以溢出，進入下一次測距。主程序的流程圖如圖3-1所示：開始系統(tǒng)初始化啟動定時器T1定時調(diào)用距離計算顯示距離清回波接收成功標志位回波接收成功標志位置1NY啟動計數(shù)器T0，開始計數(shù)，開外部中斷INT0圖3-1主程序框圖3.2硬件調(diào)試：在整個系統(tǒng)的設(shè)計當中，首先就是要進行硬

25、件設(shè)計，硬件設(shè)計以及焊接完成后，就是硬件調(diào)試部分?？傮w來說，超聲波測距系統(tǒng)的制作和調(diào)試都較為簡單，其中超聲波發(fā)射和接收選用的是16的超聲波傳感器T/R40-16（T發(fā)射/R接收），中心頻率為40kHz，在焊接時應(yīng)保持兩傳感器的中心軸線平行并相距48cm，其余元器件無特別要求。若能將超聲波接收電路用金屬殼屏蔽起來，則可提高抗干擾能力。下面就來說明一下本系統(tǒng)的硬件調(diào)試部分。在焊接顯示部分時，跳線太多結(jié)果把數(shù)碼管兩個引腳焊反了，在調(diào)程序時數(shù)碼管有兩段led顯示反了。后來重新焊接后解決問題。用萬用表檢測硬件電路是否有斷接、短接等情況，同時重點檢查一下高、低電平的連接有沒有錯誤。在此檢查中由于焊接的過于

26、密集發(fā)現(xiàn)在74ls04處出現(xiàn)短接，后將短接處的錫吸掉后重新焊接后解決，改正后繼續(xù)檢測，沒有發(fā)現(xiàn)其它的錯誤了，硬件調(diào)試結(jié)束。3.3軟件調(diào)試：在編程時提示有錯誤產(chǎn)生，提示說不可以調(diào)用延時程序，檢查發(fā)現(xiàn)是在主程序中的顯示部分用到的延時程序放在了主函數(shù)的后面，而前面又沒有定義，導(dǎo)致無法調(diào)用，后來將程序調(diào)到前面后解決。軟件程序是在KEIL單片機仿真系統(tǒng)中完成的，軟件程序的主程序以及各部分子程序都編完后，進行軟件編譯，編譯不通過，提示說在發(fā)生脈沖程序中的_nop_()沒有定義，原來是頭文件中沒有定義，加上#include 頭文件后，繼續(xù)編譯。之后沒有太大的問題。所以本程序在設(shè)計中并沒有太大的邏輯上的錯誤，

27、只是有一些語法上的錯誤，比如重復(fù)定義等，經(jīng)過調(diào)試修改后，沒有了語法上的錯誤，軟件調(diào)試結(jié)束。3.4程序清單：#include#include /頭文件#define uint unsigned int#define uchar unsigned charsbit out=P10;/發(fā)射超聲波端口sbit intt=P32; /接收超聲波端口uint sec;uchar code leddata10= 0x3F,0x06,0x5B,0x4F,0x66,0x6D,0x7D,0x07,0x7F,0x6F;/共陰數(shù)碼管uchar bwei,swei,gwei,qwei;uint COUNT,TIME;

28、/接收變量uchar flag; /接收標志void start(); /初始化函數(shù)void delay1()/延時子函數(shù)，2個空指令 _nop_(); _nop_();void del1() /延時1 unsigned char i; for(i=0;i255;i+);void Display() qwei=sec/1000; bwei = sec %1000/ 100; swei = sec%100 / 10; gwei = sec% 10; P0 = leddatagwei; P2=0xc0; del1(); P0 = leddataswei | 0x80; /0x01 小數(shù)點 P2=0

29、x40; del1(); P0 = leddatabwei; P2=0x80; del1(); P0 = leddataqwei; P2=0x00; del1();void Display2() P0=0x40; P2=0xc0; del1(); P0=0x40; P2=0x40; del1(); P0=0x40; P2=0x80; del1(); P0=0x40; P2=0x00; del1(); void delay(uchar i) while(i!=0) i-; void tim(void) interrupt 3 uint i; ET1=0; TR0=0; TH0=0; TL0=0;

30、 TR0=1; EX0=1; for(i=0;i4;i+) /超聲波發(fā)射40KHZ out=out; _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); delay(50); IT0=1;/下降邊延 ET1=1; TH1=0Xb0; TL1=0X3c; EX0=1; /*=接收到超聲波觸發(fā)中斷0=*/ void r_int() interrupt 0/接收超聲波 _nop_(); if(intt=0) /判接收到 TR0=0; EX0=0; TIME=TH0*256+TL0;/數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換 COUNT=TI

31、ME*0.17; flag=1; /置位標志位 while(!intt); /判是否已經(jīng)完成轉(zhuǎn)換 EX0=1; void start() /初始化ET1=1; TR1=1; TMOD=0X11; TH0=0; TL0=0; TH1=0Xb0;/50ms TL1=0X3c; IT0=1; EX0=1; EA=1;void main(void) start(); /程序初始化 while(1) if(flag=1) /判是否接收到 flag=0; sec=COUNT; /將接收并轉(zhuǎn)換后的數(shù)據(jù)賦給顯示變量 if(sec=3000)Display2(); else Display() ; 總結(jié)通過這次

32、的單片機設(shè)計，我獲益良多。在做設(shè)計的這段時間里，我深刻的體會到自動化專業(yè)是一門工程特點和實踐性很強的學(xué)科，加強工程訓(xùn)練，特別是技能的培養(yǎng)，對于工程人員的素質(zhì)和能力具有十分重要的作用。使我在設(shè)計電路的過程中提高了自身運用知識的能力，也為將來的工作打下了堅實的基礎(chǔ)，同時也讓我對電子技術(shù)產(chǎn)生了更加濃厚的興趣，更加深了對本專業(yè)知識的熱愛與追求。在做單片機課程設(shè)計的過程中，我將這幾年里所學(xué)的有關(guān)本次設(shè)計的基礎(chǔ)知識和專業(yè)知識又復(fù)習(xí)了一遍，特別是單片機方面的知識，對單片機的原理以及接口方面的知識做了進一步的理解，以便能夠更加順利地完成此次畢業(yè)設(shè)計。同時在焊接過程中，一定要先弄明白且讀懂原理圖。搞明白整個電路

33、圖的原理，還要細心和仔細，因為每一個焊點你都要牢固以保持它的耐用性，更不能出現(xiàn)虛焊和漏焊的事情發(fā)生。同時你必須對芯片的特性都非常清楚，這樣你才能讓你的實際電路達到你所要求的性能，雙列直插的芯片引腳彼此都挨得很近。而每一個引腳都有不同的功用，有的是輸出端，有的是輸入端，所以在焊接時這些點都是應(yīng)該特別注意的地方。否則輕者電路的功能實現(xiàn)不了，重者會造成芯片永久的損壞。所以在以后的學(xué)習(xí)和工作中，當我要使用某個器件時一定要先查資料，將它的工作原理搞清楚，然后再進行實際的操作。這樣往往會事半功倍。還有我體會到的一點是電路仿真和實際有一定的差別，在仿真中我們只需要明白電路的工作原理即可，在實際組裝電路時，我

34、們要根據(jù)實際器件的性能和仿真圖的原理來進行調(diào)試，二者都很重要。根據(jù)以上設(shè)計的完成功能來看，已基本上完成了本次設(shè)計的題目要求，但由于個人能力有限，設(shè)計中也難免會有錯誤和疏漏，所以還肯請各位老師以及同學(xué)多多批評指正。致謝首先感謝我的專業(yè)老師梁召峰，在梁老師的耐心指導(dǎo)、幫助下，我才能順利完成畢業(yè)設(shè)計。從電路的設(shè)計到調(diào)試整個過程中，我都從梁老師那里學(xué)會了很多專業(yè)方面的知識。其次感謝郭志林師兄，在我的畢業(yè)設(shè)計中給單片機燒錄程序和焊接電路的過程中給予了我?guī)椭Ｗ詈蟾兄x在這整個設(shè)計過程中幫助過我的所有朋友們。參考文獻1高光天.傳感器與信號調(diào)理器件應(yīng)用技術(shù)M.北京：科學(xué)出版社，20042趙負圖.傳感器集成電路

35、手冊M.北京：化學(xué)工業(yè)出版社，20033 林渭勛. 現(xiàn)代電力電子電路M.杭州：浙江大學(xué)出版社，2005.4 陳國成.新型電力電子變換技術(shù)M.北京：中國電力出版社，2004.5陳平、羅晶.現(xiàn)代監(jiān)測技術(shù)M.北京：電子工業(yè)出版社，20036夏繼強. 數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)實用設(shè)計J. 自動化學(xué)報, 2001，19(4):318410.7徐惠民、安德寧 單片微型計算機原理接口與應(yīng)用M.第1版 北京：北京郵電大學(xué)出版社，20003.2電機驅(qū)動程序#include sbit LeftLed=P20; /定義前方左側(cè)指示燈端口sbit RightLed=P07; /定義前方右側(cè)指示燈端口sbit FontLled=P

36、10;sbit LeftIR=P35; /定義前方左側(cè)紅外探頭端口sbit RightIR=P36; /定義前方右側(cè)紅外探頭端口sbit FontIR=P37; /定義前方正前方紅外探頭端口sbit M1A=P00; /定義左側(cè)電機驅(qū)動A端sbit M1B=P01; /定義左側(cè)電機驅(qū)動B端sbit M2A=P02; /定義右側(cè)電機驅(qū)動A端sbit M2B=P03; /定義右側(cè)電機驅(qū)動B端sbit B1=P04; /定義語音識識別傳感器端口sbit SB1=P06; /定義蜂鳴器端口void tingzhi() M1A=0; /將M1電機A端初始化為0 M1B=0; /將M1電機B端初始化為0

37、M2A=0; /將M2電機A端初始化為0 M2B=0;void qianjin() M1A=1; M1B=0; M2A=1; M2B=0;void houtui() M1A=0; M1B=1; M2A=0; M2B=1;void zuozhuan() M1A=0; M1B=1; M2A=1; M2B=0;void youzhuan() M1A=1; M1B=0; M2A=0; M2B=1;void delay_nus(unsigned int i) /延時:i=12 ,i的最小延時單12 us i=i/10; while(-i); void delay_nms(unsigned int n)

38、/延時n ms n=n+1; while(-n) delay_nus(900); /延時 1ms,同時進行補償 void ControlCar(unsigned char ConType) /定義電機控制子程序 tingzhi(); switch(ConType) /判斷用戶設(shè)定電機形式 case 1: /前進 /判斷用戶是否選擇形式1 qianjin(); break; case 2: /后退 /判斷用戶是否選擇形式2 houtui(); /M2電機反轉(zhuǎn) break; case 3: /左轉(zhuǎn) /判斷用戶是否選擇形式3 zuozhuan(); /M2電機正轉(zhuǎn)break; case 4: /右轉(zhuǎn)

39、 /判斷用戶是否選擇形式4 youzhuan(); /M1電機正轉(zhuǎn) /M2電機反轉(zhuǎn)break; case 8: /停止 /判斷用戶是否選擇形式8 tingzhi();break; /退出當前選擇 3.4避障模塊、避障框圖 圖3-3避障框圖紅外程序：void IR_IN() interrupt 2 using 0 /定義INT2外部中斷函數(shù) unsigned char j,k,N=0; /定義臨時接收變量 EX1 = 0; /關(guān)閉外部中斷,防止再有信號到達 delayms(15); /延時時間，進行紅外消抖 if (IRIN=1) /判斷紅外信號是否消失 EX1 =1; /外部中斷開 retur

40、n; /返回 while (!IRIN) /等IR變?yōu)楦唠娖剑^9ms的前導(dǎo)低電平信號。 delayms(1); /延時等待 for (j=0;j4;j+) /采集紅外遙控器數(shù)據(jù) for (k=0;k=30) /判斷計數(shù)器累加值 EX1=1; /打開外部中斷功能 return; /返回 IRCOMj=IRCOMj 1; /進行數(shù)據(jù)位移操作并自動補零 if (N=8) /判斷數(shù)據(jù)長度 IRCOMj = IRCOMj | 0x80; /數(shù)據(jù)最高位補1 N=0; /清零位數(shù)計錄器 if (IRCOM2!=IRCOM3) /判斷地址碼是否相同 EX1=1; /打開外部中斷 return; /返回 for(j=0;j10;j+) /循環(huán)進行鍵碼解析 if(IRCOM2=RecvDataj) /進行鍵位對應(yīng) / ControlCar(j);ControlC