数值显示定时间显示完后返回测距主程序定时中断中断程序,发出声波超声波发送完毕,关关定时中断设置计数器初值开启计数器产生方波信号是否发射完返回开始的定时值前方测距电路的输入端接单片机端口，单片机执行上面的程序后，在端口输出个的脉冲信号，经过三极管放大，发出的脉冲超声波。数据读取和储存为了得到发射信号与接收回波间的时间差，要读出计数器的计数值，然后存储在中，而且每次发射周期的开始，需要对计数器清零，以备后续处理。关外部中断读取时间值计算时间差存储结果开外部中断延时子程序在传感器以脉冲反射方式工作的情况下，电压很高的发射电脉冲在激励传感器的同时也进入接收部分。此时，在短时间内放大器的放大倍数会降低，甚至没有放大作用，这种现象称为阻塞。根据阻塞区内的缺陷回波高度对缺陷进行定量评价会使结果偏低，有时甚至不能发现障碍物，这是需要注意的。由于发射脉冲自身有定的宽度，加上放大器有阻塞问题，在靠近发射脉冲段时间范围内，所要求发现的缺陷往往不能被发现，这段距离成为盲区。延时子程序的作用就是在超声波发射的同时延迟些时间，再打开中断。为的就是防止在超声波发射时接收器就收到反射波。这样就会出现，产生严重的误差，所以要延迟定的时间。本次设计在软件编写调中用了个的延迟子程序。部分程序如下,显示子程序显示程序分为初始化读忙写指令和写数据操作，执行每条指令之前必须确定模块忙标志为低电平不忙，否侧此指令无效。显示程序如下显示函数清显示写首地址待显示的结果写入要显示的数据换行，换到第二行。读忙信号判断写入指令函数写入数据函数的初始化稍微延时，等待进入工作状态清显示光标归位位行文字不动，光标右移显示开关，光标开闪烁开左移第五章结论本设计的优点在于使用单片机作为主控芯片，利用与单片机时钟芯片存储芯片液晶模块键盘语音芯片扬声器等系统硬件配置完成系统功能，系统软硬件设计结构紧凑，软硬件资源得到充分利用，有效压缩了系统成本，提高了系统的性价比和稳定性。另外，采用单片机为主控芯片设计的系统体积小重量轻便于安装和放置，加上高性价比低成本的优势，使得这种系统更易于推广。超声波测距系统可以实时监测定距离内的最新动态。同时，系统又增加了语音报警的功能，可以使用户在最短的时间内作出调整，从而避免了许多不必要的麻烦。系统设计充分体现了以人为本的服务理念，通过合理分配资源提高了工作效率。由于设计时间问题，不能进行全面设计，致使系统存在些许缺陷。方面没有温度补偿系统。由于超声波的速度受到温度的的影响，所以这样会造成测量精度不高，只能应用于精度要求较小的场合，大大影响了该系统的推广。另方面缺乏可塑性。这次的设计只是针对了测量距离在米的情况，而对于更改参数则比较困难。以上的缺点不能掩盖系统的优点，在测距的问题上，此次设计的测距系统会是个很好的解决方案。参考文献陈莹基于单片机的超声波测距系统华中科技大学硕士学位论文吴斌方，刘民超声波测距传感器的研究湖北工学院学报，瞿金辉，周蓉生超声波测距系统的设计中国仪器仪表，入门实。当使用自激振荡方式时，和外接石英晶振，使内部振荡器按照石英晶振的频率振荡，就产生时钟信号，本系统使用的石英晶振频率为。产生时钟信号电路如图。图时钟电路复位电路的设计复位功能的引脚是脚，在振荡器运行时，有两个机器周期个振荡周期以上的高电平出现在此引脚时，将使单片机复位，只要这个脚保持高电平，芯片便循环复位。复位后口均置引脚表现为高电平，程序计数器全部清零。当复位脚由高电平变为低电平时，复位电路停止工作。如图。图复位电路第四章软件系统的设计超声波测距系统的设计包括硬件设计和软件设计。硬件电路的设计包含着软件的设计思路，软件的设计又能更好的发挥硬件的功能。软件对整个系统来说是至关重要的，如果说硬件是个系统的躯体，那么软件就是这个系统的灵魂，整个系统的执行操作都是在软件的协调指挥下进行的。当系统的硬件电路确定之后，系统的主要功能还要靠软件来实现，软件的设计在很大程度上就决定了产品的性能。软件设计分析系统软件的设计，它所需要完成的主要是针对系统功能的实现及数据的处理和应用。根据以上所述系统硬件设计和各个电路功能，系统软件需要实现以下功能信号控制。在系统硬件中，已经完成了发射电路回波检测接收电路的设计。在系统软件中，要完成发射脉冲信号及输出显示。数据存储。为了得到发射信号与接收回波间的时间差，要读出此刻计数器的计数值，然后存储在中，而且每次发射周期的开始，需要对计数器清零，以备后续处理。信号处理。中存储的计数值并不能作为距离值直接显示输出，超声波从发射出去碰到障碍物返回接收传感器的时间，需要通过软件定时器来记录。根据这个时间才能计算出障碍物的距离。数据传输与显示。经软件处理得到的距离要以十进制的方式送显示。系统软件设计超声波测距软件设计主要由主程序，超声波发射子程序，超声波接受中断程序，显示子程序以及报警程序组成。语言程序有利于实现较复杂的算法，汇编语言程序则具有较高的效率并且容易精确据算程序运行的时间，而超声波测距器的程序既有较复杂的计算计算距离时，又要求精确计算程序运行时间超声波测距时，所以控制程序可采用语言和汇编语言混合编写。主程序主程序采用语言编写。主程序流程图如图所示。主程序首先对系统环境初始化，设置定时器工作模式为位的定时计数器模式，置位总中断允许位并给显示端口和清。然后调用超声波发生子程序送出个超声波脉冲。由于采用的晶振，机器周期为,当主程序检测到接收成功的标志位后，将计数器中的数即超声波来回所用的时间按下式计算即可测得被测物体与测距仪之间的距离,设计时取时的声速为则有为计数器的计数值。测出距离后结果将以十进制码方式送往显示，然后再发超声波脉冲重复测量过程。当数码管显示的数据超出设定值时，产生报警总程序见附录二。图主程序框图系统初始化发送超声波脉冲等待反射超声波脉冲显示结果计算距离开始超声波产生子程序图赫兹超声波产生程序框图测距系统中所需要的工作电压是的脉冲信号，这是由单片机执行下面程序来产生。返回调节重新开启测距定时器测量间隔控制约显示当前测得的用教示内存模块内自带个液晶显示驱动芯片，分别控制显示屏的左区和右区。每个驱动芯片带有位的缓冲区，其中存储的数据即为被显示内容的点阵信息。通过选择对应的页地址和列地址，微控制器可以访问全部字节。显示的每位对应显示屏上的个点。显示的实现，就是显示内容中相应位为，该点阵亮，相应位为，该点阵无显示。对存储器的读取是从头至尾的，但在屏幕上显示的位置是可以设置的，通过对显示起始行的设定来设定显示位置。与单片机的连接采用液晶显示模块，可显示行列共个的汉字，可以直接和单片机并口方式连接，液晶模块采用直接控制方式，接为内部功能寄存器选择，接为读写控制信号，接驱动器的使能端。其电路连接如图所示。图连接电路通信模块般系统都具有通信接口，以便它和其他系统或计算机组成自动测试系统。标准通信接口有相关芯片和逻辑电路组成，用来连接相关仪器设备，传输各种信息。在本设计就需要用到通信设备，我们选用芯片来设计。概述接口是年由美国电子工业协会联合贝尔系统调制解调器厂家及计算机终端生产厂家共同制定的用于串行通讯的标准，主要用于模拟信道传输数字信号场合。的全名是数据终端设备和数据通讯设备之间串行二进制数据交换接口技术标准该标准规定采用个个脚的连接器，对连接器的每个引脚的信号内容加以规定，还对各种信号的电平加以规定。的串口般只用到的管脚只有这三个，随着设备的不断改进，现在针很少看到了，代替他的是的接口，所用到的管脚比有所变化，是这三个。因此现在都把接口叫做。由于接口标准出现较早，难免有不足之处，主要有以下四点接口的信号电平值较高，易损坏接口电路的芯片，又因为与电平不兼容故需使用电平转换电路方能与电路连接。传输速率较低，在异步传输时，波特率为因此在南方的老树开发板中，综合程序波特率只能采用，也是这个原因。接口使用根信号线和根信号返回线而构成共地的传输形式，这种共地传输容易产生共模干扰，所以抗噪声干扰性弱。传输距离有限，最大传输距离标准值为英尺，实际上也只能用在米左右。的串行通讯图串口通讯的硬件电路单片机有个全双工的串行通讯口，所以单片机和电脑之间可以方便地进行串口通讯。进行串行通讯时要满足定的条件，比如电脑的串口是电平的，而单片机的串口是电平的，两者之间必须有个电平转换电路，我们采用了专用芯片进行转换。芯片是种单电源供电的接口芯片，其内部集成的电源电路，配合外接个电容器，可以将单的电源转换为符合标准所需要的电源，并完成正逻辑与的负逻辑之间的转换。每片可以完成两路串行通信的电平转换。我们采用了三线制连接串口，也就是说和电脑的针串口只连接其中的根线第脚的第脚的第脚的，这是最简单的连接方法。的第脚和单片机的脚连接，第脚和单片机的脚连第脚和单片机的脚连接。其原理图如图所示。键盘模块概述键盘是人与微机系统打交道的主要输入设备。至于如何设计键盘要根据具体情况而定。键盘可以分为两种，即编码键盘和非编码键盘。编码键盘是通过个编码电路来识别闭合键的键码，非编码键盘是通过软件来识别键码。编码键盘是较多按键和专用驱动芯片数值显示定时间显示完后返回测距主程序定时中断中断程序,发出声波超声波发送完毕,关关定时中断设置计数器初值开启计数器产生方波信号是否发射完返回开始的定时值前方测距电路的输入端接单片机端口，单片机执行上面的程序后，在端口输出个的脉冲信号，经过三极管放大，发出的脉冲超声波。数据读取和储存为了得到发射信号与接收回波间的时间差，要读出计数器的计数值，然后存储在中，而且每次发射周期的开始，需要对计数器清零，以备后续处理。关外部中断读取时间值计算时间差存储结果开外部中断延时子程序在传感器以脉冲反射方式工作的情况下，电压很高的发射电脉冲在激励传感器的同时也进入接收部分。此时，在短时间内放大器的放大倍数会降低，甚至没有放大作用，这种现象称为阻塞。根据阻塞区内的缺陷回波高度对缺陷进行定量评价会使结果偏低，有时甚至不能发现障碍物，这是需要注意的。由于发射脉冲自身有定的宽度，加上放大器有阻塞问题，在靠近发射脉冲段时间范围内，所要求发现的缺陷往往不能被发现，这段距离成为盲区。延时子程序的作用就是在超声波发射的同时延迟些时间，再打开中断。为的就是防止在超声波发射时接收器就收到反射波。这样就会出现，产生严重的误差，所以要延迟定的时间。本次设计在软件编写调中用了个的延迟子程序。部分程序如下,显示子程序显示程序分为初始化读忙写指令和写数据操作，执行每条指令之前必须确定模块忙标志为低电平不忙，否侧此指令无效。显示程序如下显示函数清显示写首地址待显示的结果写入要显示的数据换行，换到第二行。读忙信号判断写入指令函数写入数据函数的初始化稍微延时，等待进入工作状态清显示光标归位位行文字不动，光标右移显示开关，光标开闪烁开左移第五章结论本设计的优点在于使用单片机作为主控芯片，利用与单片机时钟芯片存储芯片液晶模块键盘语音芯片扬声器等系统硬件配置完成系统功能，系统软硬件设计结构紧凑，软硬件资源得到充分利用，有效压缩了系统成本，提高了系统的性价比和稳定性。另外，采用单片机为主控芯片设计的系统体积小重量轻便于安装和放置，加上高性价比低成本的优势，使得这种系统更易于推广。超声波测距系统可以实时监测定距离内的最新动态。同时，系统又增加了语音报警的功能，可以使用户在最短的时间内作出调整，从而避免了许多不必要的麻烦。系统设计充分体现了以人为本的服务理念，通过合理分配资源提高了工作效率。由于设计时间问题，不能进行全面设计，致使系统存在些许缺陷。方面没有温度补偿系统。由于超声波的速度受到温度的的影响，所以这样会造成测量精度不高，只能应用于精度要求较小的场合，大大影响了该系统的推广。另方面缺乏可塑性。这次的设计只是针对了测量距离在米的情况，而对于更改参数则比较困难。以上的缺点不能掩盖系统的优点，在测距的问题上，此次设计的测距系统会是个很好的解决方案。参考文献陈莹基于单片机的超声波测距系统华中科技大学硕士学位论文吴斌方，刘民超声波测距传感器的研究湖北工学院学报，瞿金辉，周蓉生超声波测距系统的设计中国仪器仪表，入门实