基于STC89C52芯片的超聲波檢測系統(tǒng)設(shè)計目錄TOC\o"1-3"\h\u22006第1章緒論 1309181.1研究背景及意義 1123161.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀 2264851.3研究目的和研究內(nèi)容 313134第2章硬件設(shè)計分析 372432.1設(shè)計內(nèi)容 3218052.2系統(tǒng)功能與分析 36822.3HC-SR04超聲波測距傳感器 458132.4四位共陽數(shù)碼管 5220772.5焊接與調(diào)試 728955第3章軟件設(shè)計分析 9283643.1軟件設(shè)計方案 9150493.2串口通信 11142953.3流程圖 11197253.4KEIL 126650第4章系統(tǒng)測試及測試結(jié)果 14144554.1硬件整體檢查 1431664.2實驗過程 1412814.3燒入程序 14304044.4測試結(jié)果 1593164.4.1硬件連接圖 1543434.4.2檢測結(jié)果數(shù)據(jù) 16123764.5檢測結(jié)果分析 164763結(jié)論 17第1章緒論1.1研究背景及意義超聲波測距作為迥異于傳統(tǒng)上利用激光、渦流等方式測量機(jī)械產(chǎn)品內(nèi)部間距的全新方法，產(chǎn)生超聲波的儀器生產(chǎn)成本低且不用消耗太多能耗，超聲波的應(yīng)用不受光磁等常見雜質(zhì)的干擾等優(yōu)點[1]。因此廣泛的應(yīng)用于我國在大型工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量控制、測量高大建筑物指標(biāo)以及對無人駕駛的器械或者機(jī)器人進(jìn)行定位等領(lǐng)域。人工智能技術(shù)迅猛發(fā)展短短幾十年，智能機(jī)器就能夠?qū)崿F(xiàn)半自主或全自主與人交互，那么何為機(jī)器人？日本的加藤一郎說滿足三個條件才能定義為機(jī)器人：①具有手，腳，腦三個要素。②具有接觸式和非接觸式（起到眼耳作用的）傳感器。③具有平衡感能自己糾正姿態(tài)[1,2]。超聲波作為富含能量的強(qiáng)指向性聲波，自身高強(qiáng)度的能量儲備和極低的消耗速度讓超聲波擁有在介質(zhì)中超遠(yuǎn)距離傳播的能力。因此通過將超聲波生產(chǎn)裝置應(yīng)用于測繪機(jī)器人之中，可以極大的拓寬測繪工作的環(huán)境限制并通過自動化應(yīng)用的方式提升測距工作的準(zhǔn)確程度。例如通過測定超聲波的來回時間可以漸漸變的測量出人工難以實施測量的高毒性或者高腐蝕性的化學(xué)液體液面高度，或者應(yīng)用于交通執(zhí)法中實時測定快速行駛的汽車的行進(jìn)速度和其是否保持了兩車之間的合法距離[3]。超聲波的另外一個優(yōu)點在于其傳播速度較為緩慢，較為容易測量出超聲波的傳播時間并進(jìn)而計算出目標(biāo)的距離這一重要的檢測參數(shù)。其次，超聲波作為強(qiáng)指向性和穿透性的音波，其自身的強(qiáng)定向性有利于在限定時間內(nèi)以直線距離通向目標(biāo)，提高檢測的精度并降低操作難度。1.2國內(nèi)研究現(xiàn)狀國內(nèi)目前各個公司研發(fā)出的超聲測距測向產(chǎn)品模擬了蝙蝠等生物的超聲波生理功能，通過向外發(fā)射可以往返的高能聲波的方式，通過計算聲音的傳播速度和測定聲波往返的時間來對目標(biāo)距離及逆行測算。國內(nèi)的超聲測距儀應(yīng)用主要分三個領(lǐng)域，第一是對工礦企業(yè)在生產(chǎn)過程中的地底巖洞深度、礦藏埋藏情況等進(jìn)行初步勘探，其二是應(yīng)用于交通執(zhí)法和交通導(dǎo)航等領(lǐng)域內(nèi)，通過測定前后車距和汽車行駛速度來提醒當(dāng)事人保證自身的安全。最后是通過對戰(zhàn)車、運動機(jī)器人等人工智能上的應(yīng)用來幫助其在行駛過程中及時避障。因為超聲波生產(chǎn)儀器功率的問題，目前國產(chǎn)應(yīng)用于生活之中的超聲波測距儀產(chǎn)生的超聲波只能輻射周圍10m左右，高精尖的軍用或者特種超聲測距儀器可以讓聲音傳播超過60m。雖然已經(jīng)取得了可喜的成績和進(jìn)步，但是和國外相關(guān)設(shè)備能夠傳播遠(yuǎn)達(dá)到126m的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)相比較還具有巨大的差異和不足。我國目前的超聲檢測技術(shù)大多數(shù)采用膜片振動來感應(yīng)和記錄回向的超聲波，因此其測向的精度較高可以十分容易的感受到回程的聲波。但是這種高靈敏度的測繪儀器不具有穩(wěn)定型和排除干擾的能力，十分容易受到風(fēng)沙雨雪等惡劣天氣的影響。目前通過引入信息科技的方式，我國的超聲儀器研制工作具有了極大的進(jìn)展。通過將檢測儀從之前的單碼改造為具有雙碼現(xiàn)實功能的信息微處理終端，超聲波檢測儀器不僅可以及時的記錄檢測結(jié)果還能夠?qū)ζ溆涗浀降谋O(jiān)測信息進(jìn)行初步的計算和處理。隨著具有強(qiáng)悍超聲檢測能力的儀器的大量出現(xiàn)，我國在超聲儀器研發(fā)方面的工作取得了突破性進(jìn)展。1.3研究目的和研究內(nèi)容本課題的目的是通過優(yōu)化目前的超聲測繪機(jī)器的結(jié)構(gòu)，以單片機(jī)系統(tǒng)作為主體，通過將超聲波發(fā)射和接收電路與顯示電路之間進(jìn)行有機(jī)巧妙的結(jié)合，來研發(fā)出一套小體積高靈敏度多功能的超聲測繪機(jī)器系統(tǒng)。本設(shè)計選用目前市場上極為暢銷的STC89C52單片機(jī)這種高性價比的超聲波模塊控制轉(zhuǎn)換系統(tǒng)作為控制平臺，通過將持續(xù)穩(wěn)定的超聲波輸出系統(tǒng)和靈敏的超聲波進(jìn)而結(jié)合，通過控制和降低超聲波發(fā)射和接受產(chǎn)生的時間差來達(dá)到精準(zhǔn)測算與目標(biāo)之間距離的目的[4]。此次選題旨在通過學(xué)習(xí)了解和運用超聲波測距方面的力學(xué)機(jī)械學(xué)等知識來提升自己的綜合能力。第2章硬件設(shè)計分析2.1設(shè)計內(nèi)容本設(shè)計分為四部分，具體介紹如下：功能模塊：功能設(shè)計實現(xiàn)了以STC89C52單片機(jī)為主要核心，HC-SR04超聲波測距模塊硬件模塊：是以STC89C52單片機(jī)為主控。軟件模塊：軟件設(shè)計是基于C語言編程，應(yīng)用KEIL4進(jìn)行編譯，通過編寫程序來實現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)連接部分以及對顯示距離數(shù)據(jù)進(jìn)行實時監(jiān)測[5]。2.2系統(tǒng)功能與分析超聲測距儀器的結(jié)構(gòu)是以單片機(jī)系統(tǒng)作為主體來控制超聲波的功率和模式，通過將超聲波發(fā)射和接收電路與顯示電路之間進(jìn)行有機(jī)巧妙的結(jié)合，來研發(fā)出一套小體積高靈敏度多功能的超聲測繪機(jī)器系統(tǒng)。具體見圖2.2所示。超聲波超聲波接收超聲波發(fā)送掃描驅(qū)動數(shù)碼管顯示單片機(jī)控制圖2.2超聲波測距系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖模塊設(shè)計分析超聲波測距運動物體檢測系統(tǒng)的整體設(shè)計：壓電式超聲波發(fā)射器的主要作用機(jī)理是借用S=VT/2這一公式，通過在超聲波向外發(fā)出的一瞬間開始計算時間，當(dāng)接收到超聲波因遇到障礙物時回彈的聲波的時候為止花費的在途時間，以提前置入超聲波發(fā)射器內(nèi)的智能計算器來計算出障礙物與測距器之間的距離，并將計算結(jié)果顯示在數(shù)碼管顯示屏上[6]。（2）超聲波發(fā)射電路設(shè)計：第一，根據(jù)測繪儀器于被測物之間的間距來設(shè)定超聲波的脈沖寬度和個數(shù)。待測距離越大則相應(yīng)的就更加頻發(fā)的發(fā)射脈沖并設(shè)置寬度越大的脈沖間隔。第二，設(shè)置穩(wěn)定的脈沖發(fā)射裝置和儀器。超聲探測電路主要通過能量轉(zhuǎn)化為輸出脈沖兒形成大量的方波。通過將電阻進(jìn)行R6分壓設(shè)計，在A966基極中回巨之后利用集電極施加壓力將其經(jīng)過中周變壓器輸出，最終通過諧振回路產(chǎn)生頻率為40KHZ的信號作用于發(fā)射探頭上。（3）超聲波接收電路設(shè)計：直接選用國內(nèi)目前性能較為優(yōu)秀的HC-SR04超聲波測距模塊來構(gòu)成接收超聲波的電路主體[7]。這樣本設(shè)計就可以在目標(biāo)距離處于2cm-400cm之間的測量任務(wù)進(jìn)行高達(dá)3mm的精準(zhǔn)測量。該模塊工作原理如下：超聲波發(fā)射器、接收器與控制電路。其基本工作原理：a.模塊采用IO口TRIG觸發(fā)測距，給至少10us的高電平信號；b.模塊自動檢測所發(fā)送的八個標(biāo)準(zhǔn)方波在何時返回。c.IO口ECH0在接收到一個測量信號的時候就會輸出一個以超聲波往返時間為存在時間的高電平。通過測量高電平持續(xù)時間就可以結(jié)合超聲波的傳播速度計算出測試距離；d.TRIG從0->1時證明存在需要測量的障礙物此時會觸發(fā)主控制板的工作進(jìn)程。根據(jù)本設(shè)計的測量極限計算，ECH0在高達(dá)十毫秒的時間里都無法接收到150us0信號就證明在儀器的測距能力范圍內(nèi)不存在任何障礙物[8,9]。本模塊作為具有穩(wěn)定生產(chǎn)超聲波并排除惡劣天氣干擾的能力。盡管本設(shè)計的機(jī)體盡可能的縮小了接收頭和發(fā)射器的面積，但是并未影響到其測量精度。因為本設(shè)計通過設(shè)計在10MS內(nèi)即可完成一輪的超聲波周期對快速移動的目標(biāo)進(jìn)行捕獲，通過將接收頭和發(fā)射頭之間設(shè)置為直線以減少接收信號的時候產(chǎn)生的誤差，并通過向外提示其在10mm內(nèi)進(jìn)行三角形測量是存在缺陷的方法來保證其測繪的精確度。最后通過設(shè)置清晰的LED指示燈來及時反應(yīng)測試結(jié)果。（4）顯示電路：由簡單的4位共陽極LED數(shù)碼管組成動態(tài)顯示機(jī)制。（5）電源電路：可利用便攜的5V干電池和若干1.5V干電池來分別向控制系統(tǒng)和超聲波測距儀供電。2.3HC-SR04超聲波測距傳感器系統(tǒng)通過傳來的信息或者指令，才會進(jìn)行相應(yīng)的操作，然后才能繼續(xù)下一步工作，不同的信息對應(yīng)著不同的操作。所以獲取信息是首要第一位，以下是超聲波模塊的介紹：1、典型工作用電壓：5V。2、超小靜態(tài)工作電流：小于2mA。3、感應(yīng)到返回的角度：不大于15度。4、沒有粉塵干擾的探測距離：2cm-400cm5、精度高探測更靈敏：可達(dá)0.3cm。6、盲區(qū)（2cm）超極的近。HC-SR04超聲波測距模塊其擁有精確度很高，可靠性及其好，實時性也很優(yōu)越，性價相對比高等諸多優(yōu)點，操作起來并且在連接硬件上也簡單，能夠隨時檢測液面距離并將數(shù)據(jù)傳遞給主控芯片。經(jīng)過以上比較，HC-SR04超聲波傳感器性能很穩(wěn)定、價格也合理、檢測效率尤為高、轉(zhuǎn)換尤為簡單的優(yōu)點，HC-SR04超聲波傳感器能夠達(dá)到本次設(shè)計目的的條件。如圖2.3、圖2.4。圖2.3HC-SR04超聲波傳感器實物圖圖2.4HC-SR04超聲波測距連接原理圖2.4四位共陽數(shù)碼管顯示器具有可以直觀的表現(xiàn)出實驗和測量信息的優(yōu)點，因此其被廣泛的應(yīng)用于各式各樣的智能儀器和各種娛樂用電子產(chǎn)品之中。目前通過引入信息科技的方式，我國的超聲儀器研制工作具有了極大的進(jìn)展。通過將檢測儀從之前的單碼改造為具有雙嗎現(xiàn)實功能的信息微處理終端，超聲波檢測儀器不僅可以及時的記錄檢測結(jié)果還能夠?qū)ζ溆涗浀降谋O(jiān)測信息進(jìn)行初步的計算和處理。相應(yīng)的根據(jù)各個儀器自身的不同數(shù)據(jù)顯示需求來設(shè)計并安裝復(fù)雜程度不同的顯示器成為了目前測繪儀器的必要配置。本設(shè)計基于功能需求決定采用串行的方式用4個LED數(shù)碼管顯示距離的cm數(shù)值[10]。發(fā)光二極管LED應(yīng)用于單片機(jī)之中的時候妖媚通過靜態(tài)的方式對驅(qū)動進(jìn)行顯示要么通過動態(tài)的方式對驅(qū)動進(jìn)行顯示。如果決定選擇靜態(tài)顯示驅(qū)動，就需要設(shè)置較多的I/O接口，并持續(xù)向其供應(yīng)恒定電流來滿足眾多顯示器引腳的用電需求。此時單片機(jī)通過穩(wěn)定的向接口電路發(fā)送不變的字形段碼即可顯示測繪結(jié)果，如顯示新的數(shù)據(jù)則及時對段碼進(jìn)行變更即可。這種設(shè)計方式可以降低對CPU功率和費用的需求，但是每增加一個顯示位數(shù)，其運算所需要的時間就會延長并需要更多的連線口來解決供電問題。動態(tài)顯示驅(qū)動則主要是通過脈沖點來來給LED供應(yīng)能源。顯示器的COM端會在不同的時段得到電力供應(yīng)并顯示出不同的亮度和結(jié)果。因為本設(shè)計的精確度較高，為了盡可能的簡化設(shè)計、縮小體積以便利該設(shè)計的規(guī)?；a(chǎn)，本設(shè)計決定選擇以8155芯片作為設(shè)計的核心，通過引入不同的I/O口來拓展其應(yīng)用系統(tǒng)、將字形輸出口設(shè)計為PA口來提高顯示的亮度[11]。采用8路反相驅(qū)動器74LS244驅(qū)動來充分利用位控線在八端全亮?xí)r產(chǎn)生的較大驅(qū)動電流、利用共陽極的LED顯示器作為系統(tǒng)的硬件構(gòu)成并利用PC口對其進(jìn)行控制。讀取實時數(shù)據(jù)。如圖2.4。圖2.4數(shù)碼管驅(qū)動電路2.5STC89C52單片機(jī)單片機(jī)開發(fā)板使用USB通電，有上電和復(fù)位，所有IO引腳全部外擴(kuò),方便連接外部實驗使用和燒錄程序使用。如圖2.5圖2.5單片機(jī)開發(fā)板2.5焊接與調(diào)試焊接工具（可根據(jù)實際情況酌情選用）1.電烙鐵（焊接必備工具，烙鐵頭建議用尖型或者刀頭的）2.電烙鐵架子（用于暫時不焊接時放置電烙鐵）3.焊錫絲（焊接必備工具，直徑建議0.5mm左右的）4.海綿（濕水膨脹再用，用于擦拭烙鐵頭，清除烙鐵頭上的焊錫）5.吸錫器（用于焊錯元件時，吸走焊盤上的焊錫，以便拆下元件）6.鉗子（用于焊接完元件后，剪掉元件多余的管腳）7.鑷子（用于焊接較小元件時夾取元件）8.萬用表（用于測量元件值、電壓、電流和調(diào)試）焊接步驟、注意事項與調(diào)試萬用板套件的焊接需要有一定的電子電路基礎(chǔ)和焊接基礎(chǔ)。焊接時應(yīng)以原理圖為基礎(chǔ)，然后可以參考實物圖的元件布局和搭線，自定義布局和接線，遇到不清楚的我是首先詢問朋友或者老師，其次是到電子交流群詢問。焊接之前先大概排版一次，每個電路和每個元件焊接的位置事先插到面包板上，最主要的找到合適位置焊接單片機(jī)最小系統(tǒng)，再參考的實物圖從上到下，從左到右依次焊接，不要自定義焊接順序。焊接過程可以有效的利用元件多余的管腳當(dāng)作導(dǎo)線進(jìn)行搭線，線路短的可以用焊錫走線，線路長和有交叉的就需要使用底層飛線或者頂層跳線，還要注意不要焊接短路和虛焊，相鄰管腳的焊錫不要接觸一起，飛線、跳線、焊盤，不然使得導(dǎo)體接觸在一起造成短路。焊接焊盤的時間不宜過長，烙鐵溫度不宜過高，焊錫不宜過多，盡量避免重復(fù)拆焊，這些可能會導(dǎo)致元件損壞和焊盤損壞。原理圖上標(biāo)號相同的要接在一起，每根線都要根據(jù)原理圖一一檢查，節(jié)點處的幾根線是否少接了哪根線，或者接錯了地方，都要接線正確。注意到每個元件的值和正負(fù)極，芯片一定要注意缺口位置。按鍵也是容易出錯的地方，如果不了解按鍵的使用，把任意對角兩個管腳接進(jìn)電路即可。焊接完成通電之前，先檢查每處的VCC和GND是否焊接正確，是否短路，芯片是否插反，管腳接線是否正確。電路中各個VCC和GND是否已經(jīng)接在一起，檢查單片機(jī)的VCC（40腳）、GND（20腳）、EA（31腳）、復(fù)位電路、晶振電路的焊接。這里提到的是電路能否正常工作的前提，也是供電后不正常時重點檢查的地方。如果單片機(jī)最小系統(tǒng)都不能正常工作，那么其它地方也不能正常工作。有數(shù)碼管的套件如果數(shù)碼管不顯示或者不正常，檢查三極管驅(qū)動電路和各個段碼對應(yīng)的管腳的焊接。其他地方哪里不正常，就重點檢查對應(yīng)功能所在的電路的焊接。萬用板的焊接成功率不是百分之百，不能保證每個人焊接都能實現(xiàn)功能，這個也主要跟自己的基礎(chǔ)有關(guān)。

第3章軟件設(shè)計分析3.1軟件設(shè)計方案主程序作為單片機(jī)的大腦決定了著單片機(jī)能否準(zhǔn)確無誤的處理從外界返回的信息以實現(xiàn)單片機(jī)端的正常功能。主程序通過外界信息的反饋情況來決定是調(diào)用下設(shè)的子程序繼續(xù)測量還是因為缺乏測量對象而中斷服務(wù)。在程序初始化完成之后，主程序會調(diào)用子程序重復(fù)向外發(fā)射信號，并在發(fā)射周期結(jié)束之后根據(jù)是否接收到信號回波來決定是否存在障礙物，如果沒有接收到回波則將會中斷發(fā)射信號的過程。如圖3.1，3.2圖3-1單片機(jī)軟件主程序流程圖3-2單片機(jī)軟件子程序流程圖功能說明：距離值并非是TH0*256時間值+TLO中這一公示中測算出時間差，此時需要將第一步得到的數(shù)據(jù)代入距離的計算公式中，引入聲音在常溫下傳播速度為340M/S這來進(jìn)行再次處理。處理得出的二進(jìn)制結(jié)果將進(jìn)一步通過十進(jìn)制進(jìn)行轉(zhuǎn)換。功能說明:本測試儀器的顯示功率會對目標(biāo)距離小于40CM的測量對象發(fā)出警報。并在目標(biāo)距離小于5cm的時候發(fā)出紅燈大聲警報。系統(tǒng)軟件的主要目的是通過對系統(tǒng)硬件收集到的信息進(jìn)行加工處理為我們所需要的數(shù)據(jù)結(jié)果即距離數(shù)值。因此本設(shè)計的系統(tǒng)軟件至少具備以下功能：一、信號控制通過對系統(tǒng)硬件是否收集到回波這一事實的判定來決定是否要增益控制信號與門控信號還是中止繼續(xù)發(fā)送發(fā)射脈沖信號。并根據(jù)不同的目標(biāo)距離來決定采用何種時序進(jìn)行信號輸出。二、數(shù)據(jù)存儲在同一周期之內(nèi)儲存超聲波往返所用的時間，在計算出該周期內(nèi)的目標(biāo)距離并開始下一段周期的時候清除第一個階段的數(shù)據(jù)。三、信號處理將RAM里存儲的計數(shù)值通過距離=高電平時間*聲速（340M/S）/2這一公示處理為實際距離值并進(jìn)行顯示四、數(shù)據(jù)傳輸與顯示本系統(tǒng)的設(shè)計以單片機(jī)STC89C52為主體，通過設(shè)計科學(xué)控制流程將所有的指令和數(shù)據(jù)都通過STC89C52匯編語言表現(xiàn)出來。由于距離值的得出和顯示是在中斷子程序里完成的，因此在初始化的發(fā)射程序后進(jìn)入到中斷響應(yīng)的等待過程。中斷響應(yīng)后則經(jīng)過計算轉(zhuǎn)換的最終結(jié)果通過顯示屏顯示出來[13,14]。3.2串口通信串口通信也可以這么說成串口傳輸，其是指主機(jī)即PC端和外接通過數(shù)據(jù)線連接進(jìn)行通信設(shè)備，日常中常見的通信串口包含RS232、RS485、RS422等。本次設(shè)計是用USB連接線使單片機(jī)和PC端連接[15。在操作串口之前需要進(jìn)行初始化。上位機(jī)傳輸一個16進(jìn)制數(shù)至寄存器中格式為&H，再由寄存器將該16進(jìn)制數(shù)輸送給下位機(jī)格式為0x。3.3流程圖連接好各個模塊，STC89C52單片機(jī)上電，傳感器初始化，準(zhǔn)備檢測距離，通過I2C總線將數(shù)據(jù)傳給單片機(jī)，如圖3.3。開始開始系統(tǒng)初始化等待反射超聲波發(fā)送超聲波脈沖計算距離顯示結(jié)果圖3.3流程圖3.4KEILKEILC52是一款兼容單片機(jī)C語言軟件的開發(fā)系統(tǒng)。提供了包括C編譯器、宏匯編、鏈接器、庫管理和一個功能強(qiáng)大的仿真調(diào)試器等，以下是建立工程的步驟：1.先建立文件夾， 建立工程，把工程放入文件夾。如圖3.4。圖3.4建立工程2.選擇STC89C52這個芯片。如圖3.5。圖3.5選擇芯片3.新建一個.C件了，保存在剛剛建立工程的文件夾，然后編譯，然后將.C文件添加到資源組里。如圖3.6。圖3.6添加點C文件4.點擊如圖圖標(biāo)，如圖3.7。圖3.7點擊圖標(biāo)5.切換到output欄中，在產(chǎn)生hex文件之前打上勾即可，并點擊確定。如圖3.8。圖3.8確定產(chǎn)生hex文件6.當(dāng)提示顯示出指令creatinghexfilefrom".\obj\****"...時hex文件就已經(jīng)生成于obj文件夾中。第4章系統(tǒng)測試及測試結(jié)果4.1硬件整體檢查第一步對板子進(jìn)行檢查，查看器件是否損壞。第二步觀察所用器件是否松動。第三步查看電源是否短路，查看線有沒有連接好。第四步，在第一步和第二步都沒有問題的情況下，連接USB通上先，連上電，檢查所用的器件是否能工作。綜合檢查測試，更加適用于本設(shè)計的開發(fā)系統(tǒng)。只需要直接進(jìn)行相關(guān)器件的檢測，查看是否能正常工作，是否存在短路等問題，以便及時解決[16]。4.2實驗過程本次實驗選取手掌作為實驗作物，以下是實驗步驟：1.選取五個點并記錄位置，測量距離（四個點太少，不能低于5個點，應(yīng)包括最近距離與最遠(yuǎn)距離的時候，這樣數(shù)據(jù)才有波動）。并用皮尺測量查看測量精度。4.3燒入程序首先找到電腦的通信端口（COM3），將下載線插入COM3口，打開下載程序的軟件，如圖所示：（1）打開軟件后，進(jìn)行如下操作：（2）設(shè)置串口號為COM3。（3）選擇單片機(jī)的型號為STC89C52。（4）打開程序hex文件。（5）點擊下載/編程。（6）進(jìn)行程序下載燒錄，如圖4.1、4.2、4.3。圖4.1燒入程序圖4.2燒入程序成功顯示圖4.3燒入程序原理4.4測試結(jié)果4.4.1硬件連接圖圖4.4硬件連接圖4.4.2檢測結(jié)果數(shù)據(jù)連接硬件圖，并且上電，等待初始化，燒入程序，進(jìn)行實驗得到的數(shù)據(jù)結(jié)果如圖4.5。圖4.5檢測結(jié)果單片機(jī)顯示4.5檢測結(jié)果分析數(shù)據(jù)分析：本設(shè)計通過數(shù)碼管來記錄數(shù)據(jù)，當(dāng)數(shù)據(jù)變化正常時表明設(shè)備運行情況正常，沒有出現(xiàn)故障。（1）誤差原因：室內(nèi)溫度變化記錄在數(shù)據(jù)中，多次測量結(jié)果顯示不同的室內(nèi)溫度是導(dǎo)致誤差的原因。溫度補(bǔ)償模塊能夠消除溫度對數(shù)據(jù)帶來的影響。查閱資料學(xué)習(xí)發(fā)現(xiàn)，根據(jù)超聲波的原理,測量誤差的來源有:1、發(fā)射起始時刻和開始計時時刻之間的偏差;2、滯后的原因有接收到回波時刻到被檢測出時刻。3、滯后—接收到中斷請求時刻到中斷響應(yīng)停止時刻計時之間;4、52型單片機(jī)中計時器其本身存在的誤差;5、環(huán)境溫度對聲波速度以及上述因素的影響。大致為上述五個來源,逐一分析:第一項偏差源于單片機(jī)一次只能處理一件事,所以啟動發(fā)射和啟動