專業(yè)：電子工程考生姓名：胡林剛準考證號 核心字：單片機、超聲波、傳感器、LED摘 選題背 設(shè)計意 超聲波測距系統(tǒng)在我國的發(fā) 第2 系統(tǒng)構(gòu)成及工作原 超聲波介紹與應 系統(tǒng)的設(shè)計思 系統(tǒng)的工作原 第3 系統(tǒng)硬件電路設(shè) 單片機的選 超聲波測距發(fā)射電路的設(shè) 超聲波電路的設(shè) 反相器74LS04介 超聲波測距接受電路的設(shè) 顯示模塊的設(shè) LED數(shù)碼管介 報警模塊的設(shè) 時鐘電路的設(shè) 復位電路的設(shè) 第4 軟件系統(tǒng)的設(shè) 軟件設(shè)計分 系統(tǒng)軟件設(shè) 主程 超聲波產(chǎn)生子程 第五章：結(jié) 參考文 致 附錄一總電路 附錄 程 第一 緒越受到人們的重視。超聲波測距辦法相對于其它的測距辦法有自己獨特的優(yōu)煙霧，電磁干擾，有毒等惡劣的環(huán)境有一定的適應能力。特別是在海洋勘測方面含有獨特的優(yōu)點。運用超聲波檢測往往比較快速、方便、計算簡樸。超聲波智能測距儀含有廣泛的實際用途，超聲波測距儀廣泛應用于生活、軍事等各個領(lǐng)域，如施工建筑單位對空間距離的測量、汽車倒車防撞系統(tǒng)、潛水艇的超聲波探測定位系統(tǒng)。超聲波測距技術(shù)在社會生活中已有廣泛的應用，如汽車倒車雷達等，它們超聲波作為一種新型的非常重要有用的工具在各方面都將有很大的發(fā)展空間，它將朝著更高精度，更大應用范疇，更加高定位高精度的方向發(fā)展，以滿足日益發(fā)展的社會需求。3.A八十年代后期，由于計算機技術(shù)和高速器件的不停發(fā)展，使超聲波信號的數(shù)字化采集和分析成為可能。現(xiàn)在國內(nèi)也相繼出現(xiàn)了各類數(shù)字化超聲波測距設(shè)備，并已成為超聲波檢測的發(fā)展方向。廈門大學的某位學者研究了一種回波輪通過這樣解決后超聲波傳輸時間的精度得到了很大的提高。另外，也有大量的文獻研究采用數(shù)字信號解決技術(shù)和小波變換理論來提高傳輸時間的精度。這些解決辦法都獲得了較好的效果。A第二 系統(tǒng)構(gòu)成及工作原0Hz（頻率）甚高，超出了人耳聽覺的（0Hz由于超聲波含有以下特性：超聲波可在氣體、液體、固體、固熔體等介質(zhì)中有效傳輸；超聲波可傳遞很強的能量；超聲波會產(chǎn)生反射、干涉、疊加和共2-1所示：2-1系統(tǒng)硬件電路部分由單片機最小系統(tǒng)模塊、顯示模塊、語音報警模塊、時鐘模塊、復位模塊構(gòu)成。單片機為系統(tǒng)主控芯片，超聲波傳感器作為測量器件，通過單片機進行程序解決，最后通過顯示模塊顯示出測量的距離值并進行報警。v，根據(jù)計時器統(tǒng)計的時間t，發(fā)射點H，2-32-3走過的距離用L表達，由圖中關(guān)系可得:H= θ=arctan(M/H 將式(2)代入式(1)H=Lcos[arctan(M/H) 2L= vt為傳輸時間，即為超聲波從發(fā)射到接受的時間。將式(4)代入式(3)可得:H=0.5vtcos[arctan(M/H 當被測距離H遠遠不不大于M時,于是式(5)H= 第三 系統(tǒng)硬件電路設(shè)⑵單片機的存儲介質(zhì)。對于程序存儲器來說，F(xiàn)lashOTP（一次性可編程）FlashAT⑸⑹DIP408051Pin-to-PinAT8990MHz)AT89C51I/OI/OI/OEQUI/OI/OI/OI/O3-1AT89C513-2AT89C51P1.0:40KHZP1.1:40KHZP1.2:40KHZINT0:INT1:P0.0:用于顯示輸出，接顯示屏。P0.1:P0.2:P0.3:P0.4:P0.5:P0.6:P0.7:P2.7:接報警電路。P2.0:P2.1:RST：AT89C51只要將此引腳電位提高到高電位，并持續(xù)兩個機器周期以上的時間，AT89C51便能完畢系統(tǒng)復位的各項工作，使得內(nèi)部特殊功效寄存器的內(nèi)容均被設(shè)成已知狀態(tài)。40kHz3-31234567812345671A6A 98 GND9 74LS0474LS0465V6CMOS反相器，74LS0410。3-13-43-1V08-圖3- 74LS04引腳TCT40－16T/R，否則將因無法產(chǎn)生共振而影響接受效果，甚至無法接受。CX6A，這是一款紅外線檢38KHz40KHzCX6ACX6A8式，超小型封裝。CX6A(1）5V17V。(2）1.1～2.5mA1.8mA)。(3）0.2V。(4）電壓3-53-2+—限幅放 寬頻帶濾波 比較 整 12345678

檢測 帶通

輸出

3-5CX6A3-2CX6A引腳功效12345f0=38KHZ。6330PF，當電容值增78電源正端，接CX6A濾涉及波形整形電路等?；驹硪韵拢航邮軗Q能器把超聲波回波轉(zhuǎn)換為對應12RC電壓增益，當電阻值小或者電容值大時，電壓增益高，通頻帶窄；反之，電壓ABLC（即自動偏壓電路或者自能夠濾除雜亂的寄生調(diào)幅和其它干擾，輸出包絡(luò)脈沖頂部平直的編碼脈沖調(diào)幅30-50KHZ5接電阻。調(diào)節(jié)其阻值可調(diào)節(jié)帶通濾波器的中心頻率值。然后信號進入峰值檢波3容是峰值檢波器的濾波電容。檢波出的信號再送到整形電路中進行波形轉(zhuǎn)換與7CPU6CPU整形電路是一種波形變換電路，它可將檢波器輸出的寬度編碼脈沖整形變換為CPU3-61234567812345678 傳傳

傳傳

傳傳傳傳X2傳傳

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傳傳3-612MHzP1.040KHz0圖3- 顯示電路的設(shè)3.4.3LEDLED88字，那么應當abgedfcdp不亮。LED數(shù)碼管有普3-83-8LED隨著科技的發(fā)展和產(chǎn)品的集成化，語音芯片已經(jīng)逐步替代了多個語音設(shè)備應用各場合。語音芯片重要特性是功耗低，抗干擾能力強，外圍器件少，控制簡樸，語音保存時間久（某些語音芯片能夠保存內(nèi)容1，掉電不丟失語音，部分芯片還能夠重復擦寫語音內(nèi)容。如汽車倒車雷達，公交車報站器，銀行排隊機、語音玩具、防盜系統(tǒng)等設(shè)備都裝備了語音芯片。語音芯片從使用功效上，基本能夠劃分為錄音語音芯片和放音語音芯片。普通帶有錄音功效的語音芯片都含有回放語音的功效，因此我們選用ISD1110芯片，如圖3-9所示。圖3- ISD1110構(gòu)造3-10ISD1110A0-A7:1-6,9,10，地址輸入端或控制命令輸入端。DGND：12，數(shù)字信號地線。AGND：13，MIC：17，MICREF：18，話筒參考輸入端。AGC：19，自動增益控制端。ANAIN：20，ANAOUT：21，PLAYL23，放音控制電平觸發(fā)端。當該端為低電平時，芯片進入放25，錄音顯示端。VDD：28，V+12312345678P00 P01 P02 P03 P04 P05 P06 P07 P20 P21 P22 P24 P25 P26 P27 RXD ALEP TXD 93-11內(nèi)部設(shè)立了一種反相放大器，XTAL1，XTAL2電路如圖3-11。3-12

12345678 3.復位電路的設(shè)復位功效的引腳是9 個振蕩周期圖3-13第四 軟件系統(tǒng)的設(shè)3、信號解決。RAM中存儲的計數(shù)值并不能作為距離值直接顯示輸出，超聲根據(jù)這個時間才干計算出障礙物的距離。C被測物體與測距儀之間的距離,設(shè)計時取20°C時的聲速為344m/s則有：開開發(fā)送超聲波脈等待反射超聲波脈LED圖4- 主程序框 Y圖4- 40K赫茲超聲波產(chǎn)生程序框40kHz MAIN5;返回調(diào)節(jié)MAIN12: TR0MOVR2,#64H ;測量間隔控制（約4*100=400MS）LOOP:LCALLDISPLAY DJNZR2,LOOP MAIN2;顯示完后返回測距主程序 VOUT1DJNZR4, TR1;超聲波發(fā)送完畢,關(guān)T1 ET1;關(guān)定時1中斷 TH1,# ;0.1S第五 結(jié)本設(shè)計的優(yōu)點在于使用單片機作為主控芯片，運用與單片機、時鐘芯片、系統(tǒng)軟硬件設(shè)計構(gòu)造緊湊，軟硬件資源得到充足運用，有效壓縮了系統(tǒng)成本，提高了系統(tǒng)的性價比和穩(wěn)定性。另外，采用單片機為主控芯片設(shè)計的系統(tǒng)體積小重量輕便于安裝和放置，加上高性價比、低成本的優(yōu)勢，使得這種系統(tǒng)更易于推廣。4吳斌方，劉民.超聲波測距傳感器的研究[M].湖北工學院學報瞿金輝，周蓉生.超聲波測距系統(tǒng)的設(shè)計[M].中國儀器儀表Proteus[M].機械工業(yè)出版社，.09（6）.ALTIUMDESIGNE(PROTEL)PCB設(shè)計教程機械工業(yè)出版社AT89C51（7AT89C2051（1）.1997（1）李茂山.超聲波測距原理及實踐技術(shù).實用測試技術(shù)，1994（1）AT89C20511附錄 程 TJ2EQUTJ3EQUTJ4TJ5A1A2A3A4;;;;;;;EATJ4 TH1,#0F6HTL1,#0F6H LCALLDISPLAY TJ1,MAIN2; EA; EA; TJ1JBP3.4,ZY2 JBP3.4,ZY2 ACALLDELAY1S ACALLDISPLAY2; MAIN3_1:LCALLDISPLAY1;MAIN3_2:JBP3.5,MAIN4;ACALLDELAY10JBP3.5,MAIN4; TJ4,#1; MAIN3_3:MOV JBP3.4,MAIN3;ACALLDELAY10JBP3.4,MAIN3 JNBP3.4,$;SETBBELL;MOVTJ5,#0;AJMPMAIN5 A,#0,MAIN5_1;ACALLDISPLAY3; MAIN5_1:CJNE ACALLDISPLAY4; MAIN5_2:CJNE ACALLDISPLAY5; MAIN5_3:CJNE ACALLDISPLAY7; MAIN5_4:AJMP JBP3.5,MAIN10 ACALLDELAY10JBP3.5,MAIN10 INCA1; A,#10,MAIN10; JBP3.5,MAIN10 ACALLDELAY10JBP3.5,MAIN10 JB;ACALLDELAY10JBP3.5,MAIN10 JB;ACALLDELAY10JBP3.5,MAIN10 R0,#17;LCALLMUL2BY2 LCALLDIV4BY2LCALLDIV4BY2 LCALLDIV4BY2 A,40H; LCALLDIV4BY2 A,41H; MUL2BY2:CLR AAA MOVMOVA,R5AD