1、課程設計說明書閱后感：說明書太多啰嗦的東西，你們自己設計的東西，比如整理后的原理，設計說明，每個部分的功能圖和敘述，每個功能部分完成流程圖，總的流程圖等都沒有課程名稱： 單片機課程設計 所在院系： 機電學院 姓名： 李振欽 黃弘毅 洪宏壩 王文峰只能是其中一個，如果要寫可以增加一個同組人員 班級： 12機電本 學號： 41 44 43 42 指導教師： 楊永 日期： 2015年1月7日 目錄第一章設計任務及要求11.2主要任務31.3設計要求3第二章、紅外測距的方法和原理42.1幾種紅外測距原理及選擇42.1.1 相位測距原理42.1.2  PSD測距原理42.1

2、.3  帶運動機構的雙象比較法原理42.1.4  時間差測距法原理42.1.5  反射能量法原理52.1.6三角法紅外測距原理52.1.7  紅外測距原理的選擇5第三章、紅外測距的基本結構及系統(tǒng)框圖63.1紅外測距的過程6紅外發(fā)射器按照一定的角度發(fā)射紅外光束，當遇到物體以后，光束會反射回來，如圖1所示。反射回來的紅外光線被CCD檢測器檢測到以后，會獲得一個偏移值L，利用三角關系，在知道了發(fā)射角度a，偏移距L，中心矩X，以及濾鏡的焦距f以后，傳感器到物體的距離D就可以通過幾何關系計算出來了。63.2 紅外測

3、距系統(tǒng)框圖8第四章、紅外測距硬件電路設計94.1單片機最小系統(tǒng)模塊9還可用A/D做按鍵掃描來節(jié)省I/O口，或用雙CPU,三線通信，還多了串口。124.2數(shù)據傳輸模塊（程序下載電路）174.3電源電路174.4液晶1602顯示184.6 夏普GP2D12測距模塊20第五章電路板的制作215.1 原理圖的繪制215.2 PCB圖的生成226.1程序設計步驟236.2軟件設計框圖246.3 Proteus仿真24第七章測量精度分析27參考文獻29附錄31電路原理圖31主程序31只要到二級標題就可以了第一章設計任務及要求隨著經濟的發(fā)展，交通運輸業(yè)日益繁榮，但由于道路狀態(tài)、交通管理等

4、硬件難以跟上，加上駕駛超車、出車開小差、錯誤估計車距等主觀的原理，使相互碰撞的交通事故頻頻發(fā)生。解決這個問題的根本措施在于給行進中的汽車安裝能自動跟蹤測距，在危險距離內自動剎車的裝置。由于電子技術的發(fā)展，先后出現(xiàn)了激光測距、微波雷達測距、超聲波測距及紅外線測距。其中激光測距是靠激光束照射在前車上的反射鏡（汽車尾部）反射回來的激光束探測兩車距離。由于受惡劣的天氣、汽車激烈的振動，反射鏡表面磨損，污染等因素影響，使反射的激光束在一定功率上探測距離比可能探測的最大距離減少1/21/3，損失很大，影響探測的精確度；微波雷達測距技術為軍事和某些工業(yè)開發(fā)采用的裝備和振蕩器等電路部分價格昂貴，現(xiàn)在幾乎還沒有

5、開拓民用市場；超聲波測距在國內外已有人做過研究，由于采用特殊專用元件使其價格高，難以推廣；紅外線作為一種特殊的光波，具有光波的基本物理傳輸特性反射、折射、散射等，且由于其技術難度相對不太大，構成的測距系統(tǒng)成本低廉，性能優(yōu)良，便于民用推廣。當前測距系統(tǒng)所用的測距基本原理都是建立在測量時間差的基礎上，而測量時間的方法主要有“脈沖方式”和“調頻2連續(xù)波方式”。這兩種測量方式都是以模擬電路來實現(xiàn)，由于器件延時的影響，使測量精度大大下降。本文采用“計數(shù)”方式，通過單片機處理，使測量準確度有了很大提高。因此，本文研究的紅外測距系統(tǒng)成本較低，機體尺寸小，而且利用一種新的測距原理結合單片機技術的處理，使測量精

6、度有了較大提高；同時把這種測距系統(tǒng)應用于汽車防撞系統(tǒng)中，并進行了裝車防撞試驗。試驗結果表面，這種系統(tǒng)能探測的距離大于40m，且分析判斷險情的速度快，準確性較高。1.2主要任務本次課程設計的任務比較明確，主要是測量紅外線到反射物的距離，此設計中最關鍵的是計算紅外線發(fā)出到途中遇到障礙物反射回來的往返時間，然后利用有關參數(shù)根據距離公式計算出所測的距離，要求測距的范圍是20到30米，所測得的距離要能實時顯示；如果距離小于10米，要能發(fā)出警報聲。1.3設計要求本設計要求設計一測距系統(tǒng)，測距的范圍是2030米，所測到的距離能夠實時顯示，如果距離小于10米，將啟動警報聲響。在設計中采用單片機為核心器件，形成

7、相應的測距電路，信號處理電路及警報電路，自行編制單片機控制程序，并進行硬件調試、軟件調試，最后進行軟硬件調聯(lián)，達到性能要求。系統(tǒng)性能要求如下：1、 收發(fā)傳感器均采用紅外線傳感器2、 距離要求顯示3、 探測距離2030米4、 工作溫度-20到45度第二章、紅外測距的方法和原理2.1幾種紅外測距原理及選擇 2.1.1 相位測距原理 由主控振蕩器 (即主振)產生的調制信號頻率f ，經放大后加到發(fā)光管，經電流調制出射紅外調制光，從發(fā)射光學系統(tǒng)出射射向鏡站的反光鏡 ；經反射后，回光被接收光學系統(tǒng)所接收，到達硅光敏二極管 ；經過光電轉換

8、，得到高頻的測距信號。注意格式，要縮進兩個字符，其它段落相同 2.1.2  PSD測距原理 利用三角測距原理,用一種稱之為位置敏感器件(Position Sensitive Device)的PSD組件來獲得二路輸出信號, 根據這二路信號來獲得物體的距離量值。 2.1.3  帶運動機構的雙象比較法原理 系統(tǒng)中有二套光路對被測物體成像，其中一套光路是經過可運動的反光鏡獲得的,接收系統(tǒng)及時比較二套光路來的圖像, 當二者一致時, 就可根據可運動反光鏡的位置來獲得物體的距離信

9、息。 2.1.4  時間差測距法原理 紅外線發(fā)射器發(fā)射出頻率為40kHz的紅外線，經障礙物反射，紅外線接收器接收到反射波信號，并將其轉變?yōu)殡娦盘?。測出發(fā)射波與接收到反射波的時間差t，即可求出距離s。 2.1.5  反射能量法原理   反射能量法:儀器發(fā)射一束光(通常是近紅外光) 照射到被測物體表面,儀器同時接收被測物體的反射光能量, 根據接收到的反射光能量來判斷被測物體的距離。 2.1.6三角法紅外測距原理 紅外發(fā)射器按照一定的角度發(fā)射紅外光束，當遇到物體以后，光束

10、會反射回來。反射回來的紅外光線被CCD檢測器檢測到以后，會獲得一個偏移值L，利用三角關系，在知道了發(fā)射角度a，偏移距L，中心矩X，以及濾鏡的焦距f以后，傳感器到物體的距離D就可以通過幾何關系計算出來了。2.1.7  紅外測距原理的選擇 本文測距原理選擇的是三角法紅外測距原理。第三章、紅外測距的基本結構及系統(tǒng)框圖3.1紅外測距的過程 紅外發(fā)射器按照一定的角度發(fā)射紅外光束，當遇到物體以后，光束會反射回來，如圖1所示。反射回來的紅外光線被CCD檢測器檢測到以后，會獲得一個偏移值L，利用三角關系，在知道了發(fā)射角度a，偏移距L，中心矩X，以及濾鏡的焦距f以后，傳感

11、器到物體的距離D就可以通過幾何關系計算出來了。 圖3-1紅外測距原理圖可以檢查一下段落看到，當D的距離足夠近的時候，L值會相當大，超過CCD的探測范圍，這時，雖然物體很近，但是傳感器反而看不到了。當物體距離D很大時，L值就會很小。這時CCD檢測器能否分辨得出這個很小的L值成為關鍵，也就是說CCD 的分辨率決定能不能獲得足夠精確的L值。要檢測越是遠的物體，CCD的分辨率要求就越高。 非線性輸出：  Sharp GS2XX系列的傳感器的輸出是非線性的。每個型號的輸出曲線都不同。所以，在實際使用前，最好能對所使用的傳感器進行一下校正。對每個型號的傳感

12、器創(chuàng)建一張曲線圖，以便在實際使用中獲得真實有效的測量數(shù)據。從上圖中，可以看到，當被探測物體的距離小于10cm的時候，輸出電壓急劇下降，也就是說從電壓讀數(shù)來看，物體的距離應該是越來越遠了。但是實際上并不是這樣的，想象一下，你的機器人？本來正在慢慢的靠近障礙物，突然發(fā)現(xiàn)障礙物消失了，一般來說，你的控制程序會讓你的機器人以全速移動，結果就是，"砰"的一聲。當然了，解決這個方法也不是沒有，這里有個小技巧。只需要改變一下傳感器的安裝位置，使它到機器人的外圍的距離大于最小探測距離就可以了。3.2 紅外測距系統(tǒng)框圖 本設計主要由五部分組成：紅外發(fā)射電路、紅外接收電路、

13、單片機電路、液晶顯示。其工作過程如圖所示：圖要整理一下，重新截圖，要標柱圖號，圖名稱，簡述圖的工作原理第四章、標點符號去掉紅外測距硬件電路設計題目重點在紅外測距硬件電路設計，但是報告內容都是敘述單片機或者測距模塊的介紹，重點不突出，即使選擇現(xiàn)有測距模塊，也要把模塊原理搞清楚，并表達正確4.1單片機最小系統(tǒng)模塊 STC12C5A60S2系列單片機簡介單片機敘述太多，請簡潔一些STC12C5A60S2/AD/PWM 系列單片機是宏晶科技生產的單時鐘/機器周期(1T)的單片機，是高速/低功耗/超強抗干擾的新一代8051單片機，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051,但速度快8-12倍。內部集成MAX

14、810專用復位電路,2路PWM,8路高速10位A/D轉換。針對電機控制，強干擾場合。1. 增強型 8051 CPU，1T，單時鐘/機器周期，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051標點符號都省略了啊_，以下雷同，認真一些2. 工作電壓：STC12C5A60S2 系列工作電壓： 5.5V - 3.5V（5V單片機）STC12LE5A60S2 系列工作電壓： 3.6V - 2.2V（3V單片機）3. 工作頻率范圍：035MHz，相當于普通8051的 0420MHz4. 用戶應用程序空間 8K /16K / 20K / 32K / 40K / 48K / 52K / 60K / 62K 字節(jié).5. 片上集成12

15、80字節(jié) RAM6. 通用I/O口（36/40/44個），復位后為：準雙向口/弱上拉（普通8051傳統(tǒng)I/O口）可設置成四種模式：準雙向口/弱上拉，上拉，僅為輸入/高阻，開漏每個I/O口驅動能力均可達到20mA，但整個芯片最大不要超過120mA7. ISP（在系統(tǒng)可編程）/ IAP（在應用可編程），無需專用編程器，無需專用仿真器可通過串口（P3.0/P3.1）直接下載用戶程序，數(shù)秒即可完成一片8. 有EEPROM功能(STC12C5A62S2/AD/PWM無內部EEPROM)9. 看門狗10.內部集成MAX810專用復位電路（外部晶體12M以下時，復位腳可直接1K電阻到地）11. 外部掉電檢測

16、電路: 在P4.6口有一個低壓門檻比較器5V單片機為1.33V，誤差為±5%,3.3V 單片機為1.31V，誤差為±3%12. 時鐘源：外部高精度晶體/時鐘，內部R/C振蕩器(溫漂為±5% 到±10% 以內)用戶在下載用戶程序時，可選擇是使用內部R/C 振蕩器還是外部晶體/ 時鐘常溫下內部R/C 振蕩器頻率為：5.0V 單片機為： 11MHz 17MHz3.3V 單片機為： 8MHz 12MHz精度要求不高時，可選擇使用內部時鐘，但因為有制造誤差和溫漂，以實際測試為準13. 共4個16位定時器兩個與傳統(tǒng)8051兼容的定時器/計數(shù)器,16位定時器T0和T1

17、，沒有定時器2，但有獨立波特率發(fā)生器做串行通訊的波特率發(fā)生器,再加上2路PCA模塊可再實現(xiàn)2個16位定時器14. 3個時鐘輸出口，可由T0的溢出在P3.4/T0輸出時鐘，可由T1的溢出在P3.5/T1輸出時鐘,獨立波特率發(fā)生器可以在P1.0口輸出時鐘15. 外部中斷I/O口7路,傳統(tǒng)的下降沿中斷或低電平觸發(fā)中斷,并新增支持上升沿中斷的PCA模塊，Power Down模式可由外部中斷喚醒，INT0/P3.2,INT1/P3.3,T0/P3.4, T1/P3.5, RxD/P3.0,CCP0/P1.3(也可通過寄存器設置到P4.2), CCP1/P1.4(也可通過寄存器設置到P4.3)16. PW

18、M(2路）/ PCA（可編程計數(shù)器陣列,2路）- 也可用來當2路D/A使用- 也可用來再實現(xiàn)2個定時器- 也可用來再實現(xiàn)2個外部中斷(上升沿中斷/下降沿中斷均可分別或同時支持)17. A/D轉換, 10位精度ADC，共8路，轉換速度可達250K/S(每秒鐘25萬次)18. 通用全雙工異步串行口(UART)，由于STC12系列是高速的8051可再用定時器或PCA軟件實現(xiàn)多串口19. STC12C5A60S2系列有雙串口，后綴有S2標志的才有雙串口，RxD2/P1.2(可通過寄存器設置到P4.2)，TxD2/P1.3(可通過寄存器設置到P4.3)20. 工作溫度范圍：-40 +85(工業(yè)級) /

19、0 75(商業(yè)級)21. 封裝：LQFP-48, LQFP-44, PDIP-40, PLCC-44, QFN-40I/O口不夠時，可用2到3根普通I/O口線外接74HC164/165/595（均可級聯(lián)）來擴展I/O口,還可用A/D做按鍵掃描來節(jié)省I/O口，或用雙CPU,三線通信，還多了串口。STC12C5A60S2系列單片機的內部結構STC12C5A60S2系列單片機的內部結構框圖如下圖所示。STC12C5A60S2單片機中包含中央處理器(CPU)、程序存儲器(Flash)、數(shù)據存儲器(SRAM)、定時/計數(shù)器、UART串口、串口2、I/O接口、高速A/D轉換、SPI接口、PCA、看門狗及片

20、內R/C振蕩器和外部晶體振蕩電路等模塊。STC12C5A60S2系列單片機幾乎包含了數(shù)據采集和控制中所需的所有單元模塊，可稱得上一個片上系統(tǒng)。STC12C5A60S2系列單片機引腳圖STC12C5A60S2系列單片機的I/O口結構I/O口各種不同的工作模式及配置介紹I/O口配置STC12C5A60S2系列單片機所有I/O口均(新增P4口和P5口)可由軟件配置成4種工作類型之一，如下表所示。4種類型分別為：準雙向口/弱上拉（標準8051輸出模式）、強推挽輸出/強上拉、僅為輸入（高阻）或開漏輸出功能。每個口由2個控制寄存器中的相應位控制每個引腳工作類型。STC12C5A60S2系列單片機上電復位后

21、為準雙向口/弱上拉（傳統(tǒng)8051的I/O口）模式。2V以上時為高電平，0.8V以下時為低電平。每個I/O口驅動能力均可達到20mA，但整個芯片最大不得超過120mA。1、 電源電路電源電路是單片機工作的動力源泉。對應的接線方法為：單片機的第40引腳（Vcc）為電源引腳，工作時接+5V電源；第20引腳（Vss）為接地線。 2、 時鐘電路時鐘是單片機核心，相當于單片機的心臟，其XTAL1和XTAL2引腳上的波形為方波，頻率為所選晶振頻率，在51單片機中晶振頻率一般為11.0592M或12M。頻率決定單片機的運行速度，波形的好壞決定單片機系統(tǒng)的穩(wěn)定性，一般需要在晶振兩個引腳接兩個電容濾波，

22、電容一般選擇1545pf。圖修整一下，其它圖類同3、 復位電路4、 復位電路設計的好壞直接影響單片機系統(tǒng)工作的穩(wěn)定性，由于單片機上電瞬間電源電壓不穩(wěn)定，此時單片機不能立即投入工作，需要繼續(xù)保持一段時間的復位狀態(tài)，待電源穩(wěn)定后單片機才開始工作。復位電路一般有手動按鍵（上電）復位、上電復位和積分復位三種。在此介紹最簡單的上電復位：即上電后由于電容作用單片機延時一段時間后再開始工作。上電復位電路如下圖所示：（選擇電解電容有正負極，耐壓10V以上，容量10uF，使用時不可以接反，電容外殼上標有白色端的為負極，黑色為正極）。4、 控制引腳EA的接法控制引腳EA為片內、外程序存儲器的選擇控制引腳，當EA我

23、低電平時，單片機從外部程序存儲器取指令；當EA接高電平時，單片機從內部程序存儲器中取指令應用增強型12C5A單片機設計并制作一個單片機最小系統(tǒng)，應達到如下基本要求：1、具有上電復位和手動復位功能 2、使用單片機片內程序存儲器3、具有基本的人機交互接口 4、具有一定的可擴展性，單片機I/O口可方便地與其他電路板連接4.2數(shù)據傳輸模塊（程序下載電路）4.3電源電路 電源適配器（Power adapter）是小型便攜式電子設備及電子電器的供電電源變換設備，一般由外殼、電源變壓器和整流電路組成，按其輸出類型可分為交流輸出型和直流輸出型；按連接方式可分為插墻式和桌

24、面式。廣泛配套于電話子母機、游戲機、語言復讀機、隨身聽、筆記本電腦、蜂窩電話等設備中。輸出電壓：5V（直流） 輸入電壓：100240V（交流） 輸出電流：最大2A 輸出電壓精度：±5%（空載） 輸入范圍寬，電壓精度高 電源極性：內正外負，內外輸出插頭樣式：5.5*2.1mm 4.4液晶1602顯示1.指令介紹 LCD1602已很普遍了，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HD44780寫的控制程序可以很方便地應用于市面上大部分的字符型液晶。字符型LCD通常有14條引腳線或16條引腳

25、線的LCD，多出來的2條線是背光電源線VCC(15腳)和地線GND(16腳)，其控制原理與14腳的LCD完全一樣，定義如下表所示：DDRAM就是顯示數(shù)據RAM，用來寄存待顯示的字符代碼。共80個字節(jié)，其地址和屏幕的對應關系如下表：功能：<1> 把光標撤回到顯示器的左上方; <2> 把地址計數(shù)器(AC)的值設置為0; <3> 保持DDRAM的內容不變。GP2D12是日本SHARP公司生產的紅外距離傳感器，價格便宜，測距效果還不錯，主要用于模型或機器人制作。 技術規(guī)格如下： 探測距離：10-80cm 工作電壓：4-5.5V 標準電流消耗：33-50 mA 輸出量

26、：模擬量輸出，輸出電壓和探測距離成比例。4.6 夏普GP2D12測距模塊 GP2D12是SHARP公司的一種新型紅外測距傳感器，工作電壓為45.5V，輸出為模擬電壓，探測距離為1080cm，最大允許角度大于40度，刷新頻率為25Hz（40ms），模擬輸出噪聲小于200mV，標準電流消耗為3350mA。GP2D12產品規(guī)格參數(shù)： 1.測量射程范圍：10 to 80 cm  2.最大允許角度：>40° 3.電源電壓：4.5 to 5.5V  4.平均功耗

27、：35Ma 5.峰值功耗：約200mA  6.更新頻率/周期：25Hz/40ms  7.模擬輸出噪聲：<200mV  8.測量距離與輸出模擬電壓關系：2.4V0.4V模擬信號對應10cm80cm，輸出與距離成反比非線性關系。第五章電路板的制作 5.1 原理圖的繪制 本次設計的超聲波測距的原理是通過查閱大量的資料，在圖書館以及網上查找資料所得到的，經過綜合的分析其可行性，經濟性等方面要求前提下做出的電路原理圖。而在有可靠的電路原理圖之后，我需要再做的就是將電路原理圖變成一個硬件，使其實現(xiàn)預定的功能。如果使用的是萬能板，則

28、不需要繪制電路圖，只要根據原理圖的元器件在萬能板上擺放好，用導線將其焊接起來即可。但是在使用萬能板時有許多的不便之處，比如說在焊接的過程中需要跳線，而板子本身也不夠美觀，好看。所以為了獲得更好的效果，我們一般都使用腐蝕板，這樣我們就首先的步驟就是在PROTEL中繪制電路原理圖。在我設計的電路圖中的元器件，在PROTEL的標準元件庫里基本上都有，但是四位七段的共陽數(shù)碼管在標準庫里沒有找到，所以在繪制電路圖時就需要自己畫一個數(shù)碼管，同時也要做一個它的封裝圖，做好了這個基本上就可以了畫出完整的電路原理圖了。首先我們先要在元器件庫中調入各個元器件，將各個模塊的元器件放在一起，然后用線將其連接起來其可完

29、成原理圖的基本繪制。 5.2 PCB圖的生成 由前面一節(jié)我提到在PROTEL里繪制的原理圖，如果要生成制作電路板所用的PCB圖的話，首先要確認我們前面畫的電路原理圖的正確性，確定每個元器件的連線都連接上，所以在生成PCB之前我們要對每個元器件進行封裝，封裝庫沒有的元器件要自己做一個，比如前面講到的四位七段數(shù)碼管的封裝。在對每個元器件封裝的同時定義每個元器件的編號，編號要一一對應，不能有重復。 電阻： AXIAL0.3-AXIAL0.7 其中0.4-0.7指電阻的長度，一般用AXIAL0.4 瓷片電容：RAD0.1-RAD0.3。 其中0.1-0.3指電容大小，一般用RAD0.1 電解電容：RB

30、.1/.2-RB.4/.8 其中.1/.2-.4/.8指電容大小。一般<100uF用RB.1/.2,100uF-470uF用RB.2/.4,>470uF用RB.3/.6 二極管： DIODE0.4-DIODE0.7 其中0.4-0.7指二極管長短，一般用DIODE0.4 集成塊： DIP8-DIP40, 其中840指有多少腳，8腳的就是DIP8貼片電阻 石英晶體振蕩器 XTAL1 三極管 TO 單排多針插座SIP 雙列直插元件 DIP 等等 然后是進行元器件的電氣檢測，檢測沒有錯誤的話會顯示沒有錯誤，如果錯誤，連線沒有連上等等都會在原理圖中只指示出來。然后就是生成網絡報表，顯示所有

31、的元器件的封裝號，編號等。之后就可以在Design設計里更新PCB，只要沒有出現(xiàn)錯誤就可以生成PCB圖。生成PCB后需要對其進行布線，設計焊盤的大小，導線的粗細，各個元器件實際放的位置，布線是一件很麻煩的事情，要盡量沒有交叉，不限還要美觀等等，這個工作長的話需要兩三天到一個星期的時間，熟悉的話半天一天就可以完成。像我以前沒有接觸太多，所以布線起來比較困難，需要較多時間，但從中也學到了不少東西。 第六章軟件模塊設計6.1程序設計步驟 在系統(tǒng)硬件已經確定的情況下，程序設計為:   分析問題：熟悉和明確問題的要求、已知條件及對運算控制的要求，準確地規(guī)定程序將要

32、完成的任務。  確定算法：根據設計問題的要求和指令系統(tǒng)特點，選擇解決問題的方法。 設計程序流程圖：直觀、清晰地體現(xiàn)程序的設計思想。   分配內存單元：確定程序和數(shù)據區(qū)的起始地址。   編寫源程序：根據流程圖和指令系統(tǒng)編寫源程序。   調試源程序：先將源程序通過匯編生成目標文件，并消除語法錯誤，然后在用戶板上調試，達到預定要求。 6.2軟件設計框圖 在整個系統(tǒng)運行過程中，當紅外系統(tǒng)被啟動后，首先，對單片機進行初始化。 當單片機接收到紅外接收電路傳輸

33、的電壓信號后，經A/D轉換程序，將片外的模擬信號轉換為單片機可識別的數(shù)字信號，并經電壓距離轉換子程序，將變化的電壓轉換為距離。最后，在數(shù)碼管上顯示出來。6.3 Proteus仿真 因本系統(tǒng)是利用單片機進行系統(tǒng)控制，所以需采用單片機仿真工具Proteus進行仿真。 Proteus軟件是英國Labcenter electronics公司出版的EDA工具軟件。它不僅具有其它EDA工具軟件的仿真功能，還能仿真單片機及外圍器件。它是目前最好的仿真單片機及外圍器件的工具。Proteus是世界上著名的EDA工具(仿真軟件)，從原理圖布圖、代碼調試到單片機與外圍電路協(xié)同

34、仿真，一鍵切換到PCB設計，真正實現(xiàn)了從概念到產品的完整設計。是目前世界上唯一將電路仿真軟件、PCB設計軟件和虛擬模型仿真軟件三合一的設計平臺。Proteus與其它單片機仿真軟件不同的是，它不僅能仿真單片機CPU的工作情況，也能仿真單片機外圍電路或沒有單片機參與的其它電路的工作情況。因此在仿真和程序調試時，關心的不再是某些語句執(zhí)行時單片機寄存器和存儲器內容的改變，而是從工程的角度直接看程序運行和電路工作的過程和結果。對于這樣的仿真實驗，從某種意義上講，是彌補了實驗和工程應用間脫節(jié)的矛盾和現(xiàn)象。 (1)proteus的工作過程   運行proteus的IS

35、IS程序后，進入該仿真軟件的主界面。在工作前，要設置view菜單下的捕捉對齊和system下的顏色、圖形界面大小等項目。通過工具欄中的p(從庫中選擇元件命令)命令，在pick devices窗口中選擇電路所需的元件，放置元件并調整其相對位置，元件參數(shù)設置，元器件間連線，編寫程序；在source菜單的Definecode generation tools菜單命令下，選擇程序編譯的工具、路徑、擴展名等項目；在source菜單的Add/removesource files命令下，加入單片機硬件電路的對應程序；通過debug菜單的相應命令仿真程序和電路的運行情況

36、。     (2)Proteus軟件所提供的元件資源Proteus軟件所提供了30多個元件庫，數(shù)千種元件。元件涉及到數(shù)字和模擬、交流和直流等。     (3)Proteus軟件所提供的儀表資源   對于一個仿真軟件或實驗室，測試的儀器儀表的數(shù)量、類型和質量，是衡量實驗室是否合格的一個關鍵因素。在Proteus軟件包中，不存在同類儀表使用數(shù)量的問題。Proteus還提供了一個圖形顯示功能，可以將線路上變化的信號，以圖形的方式實時地顯示出來，其作用與示波器相似但功能更多

37、。 （4)Proteus軟件所提供的調試手段   Proteus提供了比較豐富的測試信號用于電路的測試。這些測試信號包括模擬信號和數(shù)字信號。對于單片機硬件電路和軟件的調試，Proteus提供了兩種方法：一種是系統(tǒng)總體執(zhí)行效果，一種是對軟件的分步調試以看具體的執(zhí)行情況。   對于總體執(zhí)行效果的調試方法，只需要執(zhí)行debug菜單下的execute菜單項或F12快捷鍵啟動執(zhí)行，用debug菜單下的pause animation菜單項或pause鍵暫停系統(tǒng)的運行；或用debug菜單下的stop animation

38、菜單項或shift-break組合鍵停止系統(tǒng)的運行。其運行方式也可以選擇工具欄中的相應工具進行。   在Proteus繪制好原理圖后，調入已編譯好的目標代碼文件：*.HEX，可以在Proteus的原理圖中看到模擬的實物運行狀態(tài)和過程。第七章測量精度分析紅外傳感器由發(fā)送器和接收器兩部分組成，在發(fā)送器和接收器之間有一定的有限視場。傳感器只能檢測到那些位于發(fā)射器視場和接收器視場的交叉區(qū)域內的障礙物，因此，單個的紅外接近覺傳感器不可避免地存在多個盲區(qū)。 大部分紅外接收器在檢測區(qū)域內有障礙物時輸出低電壓信號，反之輸出高壓信號。某些類型的物體有可能誤導紅外接收器，其

39、中包括表面發(fā)亮的物體，光線吸收能力強的物體以及那些交叉部分太小以至于不能將足夠的紅外線從發(fā)送器反射至接收器的物體。 如果采用多個紅外發(fā)送器和接收器就可以減少盲區(qū)的數(shù)量。由于發(fā)送器和接收器的價格都非常低，因此采用多套紅外傳感器是完全可行的。然而，無論實現(xiàn)過程如何完美，系統(tǒng)性能總會受到環(huán)境的影響。表面暗淡，光亮或者體積較小的物體都會經常使接收器產生漏報錯誤；如果陽光或者其他較強的光線照射在接收器上，有可能會使內部器件處于飽和狀態(tài)，從而也會導致傳感器發(fā)生漏報情況。 通常情況下，紅外傳感器很少產生誤報錯誤。在系統(tǒng)正常情況下，所出現(xiàn)的誤報錯誤通常來源于其他一些意想不到的紅外噪聲信號。

40、例如：日光燈。原則上來講，接收器無法判斷其輸出信息是否可靠；然而，如果接收器輸出的障礙存在信號持續(xù)時間過短，完全可以認為這是噪聲假信號造成的。參考文獻1陳忠平51單片機C語言程序設計經典實例M電子工業(yè)出版社2012年 2彭偉單片機C語言程序設計實訓100例 M電子工業(yè)出版社2012年 3 溫宗周單片機原理及接口技術中國電力出版社M2009年4 薛紀文，高曉娟，加云崗C語言程序設計教程M2003.年 5.曲波 肖圣兵 呂建平編著工業(yè)常用傳感器選型指南M. 清華大學出版社 2002 6.陳

41、鴻茂編著常用電子器件簡明手冊M. 中南礦業(yè)大學出版社2001年 7.張福學編著實用傳感器手冊M.電子工業(yè)出版社 1988年 8.何希才 薛永毅編著傳感器及其應用實例 M.機械工業(yè)出版社 2001 9.袁希光編著傳感器技術手冊M. 國防工業(yè)出版社 1989 10.劉迎春 葉湘濱編著傳感器原理設計與應用M.國防科技大學出版社 2004 11 何希才 薛永毅編著傳感器及其應用實例 M.機械工業(yè)出版社 2001 1

42、2.Kim EJ, Yanagida Y, Haruyama T, etal.Immunosensing.system for a-fetoprotein coupled with a disposable amperometric glucose oxidase sensor & actuators B, 2001. 這個參考書你看了嗎？13 Fan Xu,

43、 On Designing High-Performance Signal Processing Algorithms for a Ring-Structured Multiprocessor, Mich.: UMI,2002：1215 14 斌實,秉禮.  紅外測距儀的原理及其應用J. 紅外. 2003(03) 15 宋軼群,杜華生,董二寶.基于PIC16F877的紅外測距系統(tǒng)J.儀表技術,20

44、04,(05). 16 韋 偉， 周凌翱， 劉 青  一種便攜式的紅外測距系統(tǒng)  江蘇 南京 210049附錄電路原理圖主程序#include<reg52.h>#define lcd_dprt P0#define AD_PO 0x80 /ADC電源位#define AD_FG 0x10 /ADC結束位#define AD_SPL 0x00 /選擇轉換速度#define AD_ST 0x08 /ADC啟動位 #define AD_PO 0x80 /ADC電源位#in

45、clude <intrins.h> unsigned double num1;sbit lcd_yjpalt = P35; sbit lcd_yjeplt = P34;/*- 復位特殊功能寄存器ADC -*/ void InitADC() P1A = P1 | 0x00; /Set P1.0 - P1.5 as analog input port ADC_RES = 0; /Clear previous result AD_L = 0; AD_CO = AD_PO | AD_SPL ; delay(20); /ADC power-on delay and Start A/D conversion /*-以下為ADC相應寄存器初始化及端口定義-*/* 定義與ADC相關的特殊功能寄存器 */ sfr AD_CO = 0xBC; /ADC控制寄存器sfr P1A = 0x9D; /P1控制P1A sfr AD_R = 0xB