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文檔簡介
1、目 錄摘 要2引 言.4第一章 系統方案設計5§1.1 設計要求5§1.2 設計思路5§1.2.1 超聲波的接收與處理5§1.2.2 身高測量算法構思5§1.2.3 硬件部分調試分析構思6§1.2.4 設計思路總結6第二章 設計原理及設計框圖7§2.1 設計原理7§2.2 設計框圖7第三章 傳感器和電源的比較與選擇9§3.1 傳感器設計的方案選擇9§超聲波T/R40-10傳感器設計電路9§超聲波LM1812傳感器設計電路9§3.2 電源電路設計的方案選擇10采用二極管穩壓電路
2、設計:10采用7805三端穩壓器電源:11第四章 系統硬件電路設計12§4.1 單片機系統及顯示電路12§4.2 超聲波發射電路14§4.3 超聲波檢測接收電路14§4.4 共陰極七段LED數碼管15第五章 系統軟件設計16§5.1 程序流程圖16§5.2 主程序設計17§5.3 超聲波發射子程序和接收中斷程序設計17§5.3.1 超聲波發射子程序17§5.3.2 超聲波接收中斷程序18第六章 電路調試與分析20§6.1硬件部分調試與分析20§6.2程序調試與分析20參考文獻.21附
3、錄22附錄 A 主要原理圖22附錄 B 產品及市場成品圖23附錄 C C語言程序24超聲波身高測量儀摘 要:論文首先介紹了超聲波測身高的基本原理,隨后對幾種可性的方案進行了方案論證,確定最后的設計方案,并對整個的設計方案作了詳細的介紹。在此本設計中硬件設計電路主要由單片機系統及顯示電路、超聲波發射電路和超聲波檢測接受電路組成。軟件設計由主程序、超聲波發生子程序、超聲波接收中斷程序及顯示子程序等部分。本次設計用超聲波良好的反射性能,采用回波測距法來實現。使用在空氣中效率較高的中心頻率為40KHz的超聲波探頭來完成發射與接收功能,用四位數字顯示以達到1cm的分辨率和1-3m的測量范圍。公式如下:d
4、=s/2=(c*t)/2 。d為被測物與測發生器的距離,s為聲波的來回路程,c為聲速,t為聲波來回所用的時間。在此基礎上設計了系統的總體方案,最后通過硬件和軟件實現了各個功能模塊。相關部分附有硬件電路圖、程序流程圖。關鍵詞: AT89C52 超聲波 發射 接收Ultrasonic height measuring instrumentAbstract:Paper first introduces the basic principle of ultrasonic distance measurement, then the solution of several can be carried
5、out of the demonstration program to determine the final design, and design a whole were described in detail. In this design, hardware design of the circuit mainly by the SCM system and the display circuit, ultrasonic transmitter and ultrasonic testing to accept circuit. Software design from the main
6、 program, subroutine ultrasound, ultrasound receiver interrupt program and display routines and other parts. The design of ultrasonic sound reflection properties, the use of echo ranging method to achieve. Higher efficiency in air using a center frequency of 40KHz ultrasound probe to complete transm
7、it and receive functions, with four figures in order to achieve a resolution of 0.1cm and 1-3cm of the measuring range. The following formula: d = s / 2 = (c * t) / 2. d for the measured object and measuring the distance between generator, s is the sound of the round-trip distance, c is the speed of
8、 sound, t is the sound back and forth the time spent. On this basis, the overall design of the system program, and finally achieved through various hardware and software modules. With the relevant parts of the hardware circuit, the program flow chart. Keywords: AT89C52,Ultrasonic,Launch,Receive引 言超聲
9、波測身高就是利用反射特性,通過發生器不斷發射出40KHz超聲波遇到障礙物后反射會反射波,在通過接收器接收發射波信號,并將其轉換為電信號。相比于其他技術,超聲波定位技術體積小、成本高,制作也簡易。非常適合短距離的測量定位。人體身高距離是在不同的場合和控制中需要檢測的一個參數,測距成為數據采集中要解決的一個問題。超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于做到實時控制由于超聲波指向性強,能量消耗緩慢,在介質中傳播的距離較遠,因而超聲波經常用于距離的測量,況且它適合與高溫,高粉塵,高濕度和高強電磁干擾等惡劣環境下工作。其用途極度廣泛,例如:測繪地形圖,建造房屋、橋梁、道路、開挖礦山、油井等。超聲測距
10、儀在先進的機器人技術上也有應用,把超聲波源安裝在機器人身上,由它不斷向周圍發射超聲波并且同時接收由障礙物反射回波來確定機器人的自身位置,用它作為傳感器控制機器人等等。單片機一般由中央處理器CUP、存儲器和輸入輸出I/O組成。自1979年第一臺單片機誕生以來,單片機作為微型計算機一個分支,以其體積小、功能多、應用靈活等諸多優勢,得到越來越廣泛的應用。展望未來,超聲波測身高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展空間,它將朝著更高定位更高精度的方向發展,以滿足日益發展的社會需求。本設計采用超聲波在空氣中運行原理設計的一種光機電一體化的身高測量儀。下面介紹本次設計的具體實現方法。第一
11、章 系統方案設計方案設計是整個設計首要解決的問題,沒有好的方案就沒有好的設計。下面做本次設計方案的詳細介紹。§1.1 設計要求設計一個超聲波測身高的作品,以空氣中超聲波傳播速度為確定條件,利用超聲波的發射與反射時間差來測量待測的身高距離。要求電路簡潔,制作方便、性能可靠。測量范圍不低于13米,測量精度為1cm,能夠清晰穩定地顯示測量結果,測量結果以每1cm往上遞增,當高位為“0”時,則不顯示,以達到省電的目的,當測量距離低于最小距離時,則顯示最小距離“30”cm。§1.2 設計思路超聲波是指頻率高于20KHz的機械波。為了以超聲波作為檢測手段,必須產生超聲波和接收超聲波。超
12、聲波傳感器是利用壓電效應的原理將電能和超聲波相互轉化,即在發射超聲波的時候,將電能轉換,發射超聲波;而在收到回波的時候,則將超聲振動轉換成電信號。§1.2.1 超聲波的接收與處理接收頭采用與發射頭配對的UCM40R,將超聲波調制脈沖變為交變電壓信號,經運算放大器IC1A和IC1B兩極放大后加至IC2。IC2是帶有鎖定環的音頻譯碼。集成塊LM567,內部的壓控振蕩器的中心頻率f0=1/1.1R8C3,電容C4決定其鎖定帶寬。調節R8在發射的載頻上,則LM567輸入信號大于25mV,輸出端8腳由高電平躍變為低電平,作為中斷請求信號,送至單片機處理。§1.2.2 身高測量算法構思
13、超聲波發生器在某一時刻發出一個超聲波信號,當遇到被測物體后阿佘回來。被接收器所接收到。發出超聲波信號到接受到返回信號所用的時間,就可以算出超聲波發生器與反射物體的距離。公式如下:d=s/2=(c*t)/2 。d為被測物與測發生器的距離,s為聲波的來回路程,c為聲速,t為聲波來回所用的時間。§1.2.3 硬件部分調試分析構思在硬件方面將超聲波接收電路用金屬殼屏蔽起來,從而提高抗干擾能力。聲波發射和接收采用15的超聲波換能器TCT40-10F1(T發射)和TCT40-10S1(R接收),中心頻率為40kHz,安裝時應保持兩換能器中心軸線平行并相距48cm 。根據測量范圍要求不同,可適當調
14、整與接收換能器并接的濾波電容的大小,以獲得合適的接收靈敏度和抗干擾能力。在軟件方面根據所設計的電路參數和程序,測距儀能測的范圍為1m3m,測距儀最大誤差不超過1cm。系統調試完后應對測量誤差和重復一致性進行多次實驗分析,不斷優化系統使其達到實際使用的測量要求。同時可以修改超聲波發生子程序每次發送的脈沖寬度和兩次測量的間隔時間,以適應不同距離的測量需要。由于采用的電路使用了很多的集成電路。對集成電路有很大的要求,對元器件方面五特別的要求。因為外圍的元器件不是很多,所以在調試方面應該不會出現很大的問題,但在焊接方面需要留心,最好無誤。§1.2.4 設計思路總結由于超聲波指向性強,能量消耗
15、緩慢,在介質中傳播距離較遠,因而超聲波可以用于距離的測量。比如本次身高的測量。超聲波測身高的原理一般首先測出超聲波從發射到遇到人體頭部返回所經歷的時間,再乘以超聲波的速度就得到二倍的聲源與人體頭部之間的距離。超聲波發生器可以分為兩類:一類是用電氣方式產生超聲波,一類是用機械方式產生超聲波。本課題屬于近距離測量,可以采用常用的壓電式超聲波換能器來實現。利用超聲波檢測身高,設計比較方便,計算處理也較簡單,并且在測量精度方面也能達到要求。超聲波在標準空氣中的傳播速度為331.45米/秒,由單片機負責計時,單片機使用12MHz晶振,所以此系統的測量精度理論上可以達到毫米級。根據設計要求并綜合各方面因素
16、,可以采用AT89C52單片機作為主控制器,用動態掃描法實現LED數字顯示,超聲波驅動信號用單片機的定時器完成。第二章 設計原理及設計框圖§2.1 設計原理該原理是主要利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知。根據測量聲波發射到反射回來的時間差計算實際身高距離。由單片機系統及顯示電路、超聲波發射電路和超聲波檢測接收電路三部分組成。采用AT89C52來實現對CX20106A紅外接收芯片和TCT40-10系列超聲波轉換模塊的控制。單片機發出信號,經過放大輸出,經過鎖相環檢波處理,氣動單片機的中斷程序,測得時間t,同時都系統軟件進行分析、辨別、計算,得出數據,用動態掃描法實現LED顯示結果。超聲
17、波的驅動信號用單片機的定時器完成。單片機通過P1.0引腳經反相器來控制超聲波的發送,然后單片機不停的檢測INT0引腳,當INT0引腳的電平由高電平變為低電平時就認為超聲波已經返回。計數器所計的數據就是超聲波所經歷的時間,通過換算就可以得到傳感器與障礙物之間的距離S。設其往返時間為t,速度為v,則得距離為s=vt/2 。傳感器通過聲波的波長和發射聲波以及接收到返回聲波的時間差就能確定人的身高,在發送脈沖的同時,接收器的計數器啟動并開始計數,直到接收傳感器接收反射回波后,計數停止,該時間差相當于測量的距離,從而測算出人體的身高。§2.2 設計框圖由單片機產生40KHz左右的脈沖并輸出,經
18、調制器將脈沖信號放大和振蕩器振蕩后,由超聲波發射器發射出超聲波,遇到障礙物返回被超聲波接收器接收到后,經過接收檢測裝置對接受信號進行處理和計時器計時后,由單片機計算超聲波發射器到障礙物之間的距離,并將計算結果由顯示器顯示。為此設計了超聲波測身高原理框圖如下(圖2.1):超聲波發射器放大電路放大電路單片機控制LED顯示掃描驅動鎖相環檢波超聲波接收器定時器圖2.1超聲波測身高原理框圖第三章 傳感器和電源的比較與選擇§3.1 傳感器設計的方案選擇超聲波測身高設計電路主要由電源電路、單片機系統及顯示電路、超聲波發射電路和超聲波檢測接受電路組成。下面方案選擇具體介紹。§超聲波T/R4
19、0-10傳感器設計電路電路主要由以下電路構成:超聲波傳感器T/R40-10、超聲波發射與接收構成的收發電路;中央控制處理器AT89C52組成的主機電路;輸出顯示電路等。它是一種性能優良的發射與接收配對的傳感器。該電路主要用電磁式輸出與輸入振蕩電路,所輸入的信號經過放大,直接發送到單片機AT89C52單片機進行處理,通過編程可以進行自動控制。該電路的主要特點有: 該產品的互換性好,響應速度快,抗干擾能力強,外圍電路簡單,不需要布線直接通過發射模塊進行無線發射。因此體積小。 該電路的測量精度很高,能在TA = +25oC、UCC = +5V 的條件下,測量誤差不超過2cm。§3.1.2超
20、聲波LM1812傳感器設計電路電路采用LM1812并有時基電路來控制LM1812的發送與接收(LM1812即發送又接收)。控制距離可用5千歐的電位器來調節。LM1812是一種性能優良,且既能發送又能接收超聲波的通用型超聲波集成器件。芯片內包括:脈沖調制C類振蕩器,高增益接收器,脈沖調制檢測器及噪音抑制器。它除了可用于遙控器、報警器、自動門控制及通信方面外,還可用于工業上的料位或液位的測量與控制、測距及測厚等方面,應用廣泛。采用LM1812的特點有:(1)檢測器輸出可驅動1A的峰值電流(2)器件內部有保護電路(3)在電路中使用時不用外接晶體管驅動(4)使用時不用外接散熱器(5)器件具有互換性(6
21、)可以使用一個發送/接收換能器工作,也可使用兩個換能器分別發送和接收超聲波(7)發送功率可達12W(峰值)所以此方案響應速度慢,抗干擾能力相對較弱,外圍電路相對較復雜。通過以上方案的分析,決定根據方案一作為設計方案。無論是在性能、特點、還是電路材料上,或者是在原理圖上、設計上等都具有簡單、使用性強等特點。§32 電源電路設計的方案選擇電源系統通常由電源變壓器、整流電路、濾波電路、穩壓電路等構成。各種電子線路均需要直流電源來供電,而電網能提供給我們的電源卻是交流的,這就需要有一個轉換電路把交流電壓變成比較穩定的直流電電壓。電源變壓器將電網提供的交流電壓變換到電子線路所需的交流電壓范圍,
22、同時還可起到直流電源與電網的隔離作用,可升壓也可降壓。實現這種功能的電路就叫直流穩壓電源,簡稱直流電源。下面方案選擇具體介紹。§3.2.1采用二極管穩壓電路設計:在圖3.1中,穩壓二極管的穩壓值為5.1V,即當D1陰極加電壓超過5.1V時,二極管陰極電壓就會保持5.1V不變。在電路中R1的作用是限流,這是由于D1陰極電壓超過5.1V穩壓值后,穩壓二極管被反向擊穿,流過D1的電流將迅速增大,此時R1上的電壓也會隨之而增大,以保證穩壓管功耗限制在安全區內。此時即使輸入電壓在一定的范圍增加,輸出端都會保持穩定電壓。但若反向電流增大到一定數值后,穩壓二極管則會被徹底擊穿而損壞。電路如圖3.1
23、所示,該電路是用硅穩壓二極管的反向擊穿特性實現穩壓的。不過該電路設計現在應用不廣泛,一般都采用集成穩壓電路,所以此方案不選用。圖3.1 二極管穩壓電路§3.2.2采用7805三端穩壓器電源:集成穩壓器是將直流穩壓電路的調整管、穩壓管、比較放大器和多種保護電路集成到一塊芯片上的單片集成穩壓電源。它具有體積小、可靠性高、使用簡單安全等特點。而三端集成穩壓器又是集成穩壓器最常用的一種。7805是固定式三端集成穩壓器,其輸出為+5v。它輸出最大電流可達1A(需加散熱片)。溫度范圍為0°C125°C。如圖3.2所示,7805是由它只有三個外部接線端子,即輸入端、輸出端和公共
24、端(輸出腳VO,輸入腳Vi和接地腳GND)組成。三端固定式集成穩壓器有正穩壓器78XXX系列和負穩壓器79XXX系列。78L05輸出額定電壓為5V,最大輸出電流為100mA。78系列與79系列的輸出引腳號不同,在使用時應特別注意。電路中C1為主濾波電容,對額定輸出電流100mA,500mA,1.5A的穩壓電路,C1最好分別用220µF、1000µF、3300µF以上,以取得良好的濾波效果,C2、C3在印制板上要盡可能靠近集成穩壓器的輸入輸出端以消除可能產生的高頻自激振蕩。它們的輸入電壓至少比輸出的額定電壓大3V以上(本設計中輸入電壓為12V),才能有良好的穩定電壓
25、輸出,但兩者差別太大,集成穩壓器上的管耗大,發熱量也大。圖3.2 7805穩壓電源電路第四章 系統硬件電路設計§4.1 單片機系統及顯示電路單片機采用AT89C52或其兼容系列。采用12MHz高精度的晶振,以獲得較穩定的時鐘頻率,減小測量誤差。單片機用P1.0端口輸出超聲波轉換器所需的40KHz方波信號,利用外中斷0口檢測超聲波接收電路輸出的返回信號。顯示電路采用簡單實用的4位共陽LED數碼管,段碼用74LS245驅動,位碼用PNP三極管驅動。單片機系統及顯示電路如下圖所示:圖4.1 單片機系統及顯示電路§4.2 超聲波發射電路超聲波發射電路原理圖主要由反相器74LS04和
26、超聲波發射換能器T構成,單片機P1.0端口輸出的40kHz的方波信號一路經一級反向器后送到超聲波換能器的一個電極,另一路經兩級反向器后送到超聲波換能器的另一個電極,用這種推換形式將方波信號加到超聲波換能器的兩端,可以提高超聲波的發射強度。單片機產生40KHz的脈沖,由P1.0口輸出,經74LS04六反向器將脈沖信號放大后,由壓電超聲波轉換器T40-10發射超聲波。壓電超聲波轉換器的功能:利用壓電晶體諧振工作。它有兩個壓電晶片和一個共振板。當它的兩極外加脈沖信號,其頻率等于壓電晶片的固有振蕩頻率時,壓電晶片將會發生共振,并帶動共振板振動產生超聲波,這時它就是一超聲波發生器。如沒加電壓,當共振板接
27、收到超聲波時,將壓迫壓電振蕩器作振動,將機械能轉換為電信號,這時它就成為超聲波接收轉換器。超聲波發射轉換器與接收轉換器其結構稍有不同。圖4.2 超聲波發射電路輸出端采兩個反向器并聯,用以提高驅動能力。上位電阻R19、R20一方面可以提高反向器74LS04輸出高電平的驅動能力,另一方面可以增加超聲波換能器的阻尼效果,縮短其自由振蕩時間。§4.3 超聲波檢測接收電路考慮到紅外遙控常用的載波頻率38 kHz與測距的超聲波頻率40 kHz較為接近,可以利用集成電路CX20106A制作超聲波檢測接收電路如圖4.3。這是一款紅外線檢波接收的專用芯片,常用于電視機紅外遙控接收器。考慮到紅外遙控常用
28、的載波頻率38KHz與測距超聲波頻率40KHz較為接近,可以利用它作為超聲波檢測電路。圖4.3超聲波接收電路驗證明用CX20106A接收超聲波(無信號時輸出高電平),具有很好的靈敏度和較強的抗干擾能力。適當更改電容C4的大小,可以改變接收電路的靈敏度和抗干擾力。§4.4 共陰極七段LED數碼管數碼管是常用的數值數據顯示組件,通常實現一位數碼管顯示的控制,是使用靜態的控制方式,將顯示的數據送到數碼管后程序可做其他事情,這在程序設計上十分容易。但是在設計多位數碼管顯示控制時,靜態的控制方式就比較浪費I/O的控制線了,對于多位數碼管顯示的實現,最常用的認識方法是掃描法。當工作時,每次只點亮
29、一位數字進行顯示,延遲一小段時間后再點亮下一位數字進行顯示,因為人們視覺暫留的現象,而感覺4位數字同時被點亮。第五章 系統軟件設計超聲波測身高的軟件設計主要由主程序、超聲波發射子程序及超聲波接收中斷程序組成。§5.1 程序流程圖軟件分為兩部分, 主程序和中斷服務程序, 如圖5.1所示。主程序完成初始化工作、超聲波發射和接收順序的控制。定時中斷服務子程序完成超聲波回波接收, 外部中斷服務子程序主要完成時間值的讀取、距離計算、結果的輸出等工作。 開始超聲波脈沖發射接收超聲波脈沖初始化計數并儲存數據 0.5s關閉定時器中斷關閉讀取時間值設置距離結束標志輸出數據中斷打開返回數碼管顯示聲波接收
30、到?NY開始測量圖5.1主程序及外中斷程序流程圖§5.2 主程序設計主程序首先對系統環境初始化,設置定時器T0工作模式為16位的定時計數器模式,置位總中斷允許位EA并給顯示端口P0和P2清0。然后調用超聲波發生子程序送出一個超聲波脈沖,為避免超聲波從發射器直接傳送到接收器引起的直接波觸發,需延遲0.1ms(這也就是測距器會有一個最小可測距離的原因)后,才打開外中斷0接收返回的超聲波信號。由于采用12MHz的晶振,機器周期為1us,當主程序檢測到接收成功的標志位后,將計數器T0中的數(即超聲波來回所用的時間)按下式計算即可測得被測物體與測距儀之間的距離,設計時取20時的聲速為344m/
31、s則有: d=(C*T0)/2=172T0/10000cm(其中T0為計數器T0的計數值)。 測出距離后結果將以十進制BCD碼方式顯示,然后再發超聲波脈沖重復測量過程。§5.3 超聲波發射子程序和接收中斷程序設計超聲波發射子程序的作用是通過P1.0端口發送2個左右的超聲波信號頻率約40KHz的方波,脈沖寬度為12us左右,同時把計數器T0打開進行計時。超聲波測距器主程序利用外中斷0檢測返回超聲波信號,一旦接收到返回超聲波信號(INT0引腳出現低電平),立即進入中斷程序。進入該中斷后就立即關閉計時器T0停止計時,并將測距成功標志字賦值1。如果當計時器溢出時還未檢測到超聲波返回信號,則定
32、時器T0溢出中斷將外中斷0關閉,并將測距成功標志字賦值2以表示此次測距不成功。§5.3.1 超聲波發射子程序#define k1 P3_4 #define csbout P3_5 /超聲波發送 #define csbint P3_7 /超聲波接收 #define csbc=0.034 #define bg P3_3 unsigned char csbds,opto,digit,buffer3,xm1,xm2,xm0,key,jpjs;/顯示標識
33、 unsigned char convert10= 0x3F,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f;/09段碼 unsigned int s,t,i, xx,j,sj1,sj2,sj3,mqs,sx1; bit cl; void csbcj(); void delay(j); /延時函數 void scanLED(); /顯示函數 void timeToBuffer(); /顯示轉換函數
34、void keyscan(); void k1cl(); void k2cl(); void k3cl(); void k4cl(); void offmsd();§5.3.2 超聲波接收中斷程序void main() /主函數 EA=1; /開中斷 TMOD=0x11; /設定時器0為計數,設定時器1定時 ET0=1; /定時器0中斷允許 ET1=1; /定時器1中斷允許 TH0=
35、0x00; TL0=0x00; TH1=0x9E; TL1=0x57; csbds=0; csbint=1; csbout=1; cl=0; opto=0xff; jpjs=0; sj1=45; sj2=200; sj3=400; k4cl(); TR1=1; while(1) keyscan(); if(jpjs<1) csbcj();
36、 if(s>sj3) buffer2=0x76; buffer1=0x76; buffer0=0x76; else if(s<sj1) buffer2=0x40; buffer1=0x40; buffer0=0x40; else timeToBuffer(); else timeToBuffer
37、(); /將值轉換成LED段碼 offmsd(); scanLED(); /顯示函數 if(s<sj2) bg=0; bg=1; 第六章 電路調試與分析§6.1硬件部分調試與分析超聲波發射和接收采用15的超聲波換能器TCT40-10F1(T發射)和TCT40-10S1(R接收),中心頻率為40kHz,安裝時應保持兩換能器中心軸線平行并相距48cm,其余元件無特殊要求。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。在對該電路進行調試時,VCC應輸出5V直流穩定的電壓,接通電源
38、后電源指示燈亮,正常發光。一對電源部分進行調試。先將整流、濾波部分元件焊上,然后接上電源變壓器,用交流檔測變壓器輸出電壓為12V左右,再用直流檔測整流濾波后的電壓為直流14.4V左右,測試正常后,接上三端穩壓(7805)后再測其輸出電壓,為5V±0.25V,這些數據說明電源部全部工作正常。二根據測量范圍要求不同,可適當調整與接收換能器并接的濾波電容C7的大小,以獲得合適的接收靈敏度和抗干擾能力。三硬件電路制作完成并調試好后,便可將程序編譯好下載到單片機試運行。根據實際情況可以修改超聲波發生子程序每次發送的脈沖寬度和兩次測量的間隔時間,以適應不同距離的測量需要。四在實際測身高調試中,當
39、測量距離在13m范圍內時,測量值與實際值相差2cm左右;當測量距離在1.5m2.5m時,測量值與實際值相差3cm左右。系統調試完后應對測量誤差和重復一致性進行多次實驗分析,不斷優化系統使其達到實際使用的測量要求。§6.2程序調試與分析多步調試:完成程序后,我首先采用了多步調試,時間正常顯示與更新,但定時到了繼電器不會吸合。由是我采用斷點調試。斷點調試:在程序中插入斷點,即為斷點調試。但由于不太會用,所以也未能找到錯誤。單步調試:由于程序在設計過程中產生了錯誤,而多步調試及斷點調試又找不出錯誤所在,這時就要采用單步調試,終于找到錯誤所在。經過思考與多次調試,錯誤被更正。參 考 文 獻1
40、羅忠輝.提高超聲波測距精度的方法J.機械設計與制造,2005年1月第一期.2張有志.一種新型超聲波測距系統J.山東大學學報,2003年2月第3卷第1期.3王霞、曹茂永。超聲測距數字信號采集系統J.電測與儀表,2000年第8期.4劉曄。王峰等。超聲波測距儀的研究J.計算機測量與控制.2002,10(7):480-482.5老虎工作室 趙晶.電路設計與制版-Protel 99高級應用M.北京:人民有點出版社,2000.6張謙琳.超聲波檢測原理和方法.北京:中國科技大學出版社,2006.10.7蘇偉、鞏壁建.超聲波測距誤差分析.傳感器技術,2004.8張義和.Protel PCB99設計與應用技巧M
41、.北京:科學出版社,2000.9隋衛平.高精度實時超聲波測距技術研究D.國防科學技術大學碩士論文,2003年1月.10恒清、張靖.加強單片機系統抗干擾能力的方法.通化師范學院學報,2004.10.附錄附錄 A 主要原理圖 附錄 B 產品及市場成品圖附錄C C語言程序 #include<iom8v.h> #include<macros.h> #pragma interrupt_handler intt0:10
42、60; /T0溢出中斷 #pragma interrupt_handler icp_timer1:6 /T1捕捉中斷
43、 #pragma data:code /設定數據區為程序存儲器 const unsigned char tab1=0X28,0XEE,0X32,0XA2,0XE4,
44、 0XA1,0X21,0XEA,0X20,0XA0;/七段譯碼字型表(lm,cm) const unsigned char tab2=0X08,0XCE,0X12,0X82,0XC4,
45、160; 0X81,0X01,0XCA,0X00,0X80;/七段譯碼字型表(m) #pragma data:data /設定數據區回到數據存儲器 unsigned char ledbuff=0X08,0X28,0X28;/顯示緩沖區 unsigned char count;
46、160; unsigned char newcount; unsigned char oldcount; void intt0(void)/T0中斷定時程序,定時58US,即測距1CM. TCNT0=0XC6; count+;
47、 void icp_timer1(void)/ICP1捕捉中斷,捕捉頻率38.541.6 if (96<=ICR1<=104) SREG&=0X7f; newco
48、unt=count-13; ICR1=0; TCNT1=0; TCCR1B=0X81; void delay_1us(void)/1us
49、60; asm("nop"); void delay_us(unsigned int t)/tus unsigned int i=0; for(i=0;i<t;i+)
50、 delay_1us(); void delay_1ms(void)/1ms unsigned int i; for(i=1;i<1142;i+);
51、; void delay_ms(unsigned char t) unsigned char i=0; for(i=0;i<t;i+) delay_1ms(); &
52、#160; void send40kHz(void) /發射40KHz超聲波 count=0; TIMSK&=0XDF;/禁止ICP1使能
53、; OCR2=0X64; TCCR2=0X19; void close40kHz(void) /停止發射超聲波 TCCR2=0X00;
54、; void hextobcd(unsigned char m)/將count十六進制數據轉換為LED七段碼 unsigned char temp; temp=m%10; ledbuff0=tab1temp;/mm位
55、 m=m/10; temp=m%10; ledbuff1=tab1temp;/lm位 temp=m/10; ledbuff2=tab2temp;/m位 void display3
56、led(void) /數碼管顯示 unsigned char i; for(i=0;i<3;i+) PORTD=ledbuff;
57、; PORTC=(1<<i);/PC0-mm位,PC1-lm位,PC2-m位 delay_1ms(); PORTC=(1<<i); void d
58、isplay8led(void) /8LED顯示 if(newcount<10)
59、160; PORTD=0XFE; else if (newcount<20) PORTD=0XFD; else if (
60、newcount<30) PORTD=0XFB; else if (newcount<40) PORTD=0XF7;
61、0; else if (newcount<50) PORTD=0XEF; else if (newcount<100) POR
62、TD=0XDF; else if (newcount<180) PORTD=0XBF; else
63、 PORTD=0X7F; void mcu_init(void)/MCU初始化
64、60; DDRD=0XFF; PORTD=0XFF; DDRC=0XDF; /PC5為輸入 PORTC=0XFF; DDRB=0XFE; PORTB=0XF7;
65、0; TCNT2=0X00; TCNT0=0XC6; /T0定時58US TCCR0=0X02; /T0定時器1/8分頻 TCNT1=0X00; TCCR1A=0X00;
66、 TCCR1B=0X81; /輸入捕獲噪音抑制允許,ICP1下降沿觸發,系統時鐘 TIMSK=0X01; /使能T0定時溢出 void main(void) &
67、#160; unsigned char i; mcu_init(); for(;) send40kHz(); SREG|=0X80;
68、; delay_us(50); close40kHz(); delay_us(20); TIMSK=0X21; if(!(PINC&0X20)
69、; /如果插上JD1短路塊,則數碼管顯示距離 if (newcount!=oldcount)
70、0; oldcount=newcount; hextobcd(oldcount); for(i=0;i<20;i+) display3led()
71、; else PORTC=0XFF;
72、 display8led(); delay_ms(100); 為你提供優秀的畢業論文參考資料,請您刪除以下內
73、容,O(_)O謝謝!2 Many people have the same mixed feelings when planning a trip during Golden Week. With heaps of time, the seven-day Chinese為你提供優秀的畢業論文設計參考資料,請您刪除一下內容,O(_)O謝謝!National Day holiday could be the best occasion to enjoy a destination. However, it can also be the easiest way to ruin how you fe
74、el about a place and you may become more fatigued after the holiday, due to battling the large crowds. During peak season, a dream about a place can turn to nightmare without careful planning, especially if you travel with children and older people. As most Chinese people will take the holiday to vi
75、sit domestic tourist destinations, crowds and busy traffic are inevitable at most places. Also to be expected are increasing transport and accommodation prices, with the possibility that there will be no rooms available. It is also common that you' ll wait in the line for one hour to get a ticket, and another two hours at the site, to only see a tiny bit of the place due to the crowds. Last year, 428 million tourists traveled in China over the week-long holiday in October. Travel
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