超聲波測距畢業(yè)設計論文

1、摘 要近年來隨著科技的飛速發(fā)展, 單片機的應用正在不斷地走向深入, 同時帶動傳統(tǒng)控 制檢測 , 日新月益更新。在實時檢測和自動控制的單片機應用系統(tǒng)中,單片機往往是作 為一個核心部件來使用,單片機是把主要計算機功能部件都集成在一塊芯片上的微型計算機。 它是一種集計 數(shù)和多中接口于一體的微控制器,被廣泛應用在智能產(chǎn)品和工業(yè)自動化上,而 51單片 機是個單片機中最為典型和最有代表性的一種。本設計主要應用 AT89S51作為控制核心,顯示器,驅(qū)動電路等相結(jié)合的系統(tǒng)。充分 發(fā)揮了單片機的性能。其優(yōu)點硬件電路簡單,軟件功能完善,控制系統(tǒng)可靠,具有一定 的使用和參考價值。關鍵詞 :單片機; AT89S51;

2、AbstractIn recent years with the rapid development of technology, SCM applications are continually deepening, led the traditional control of the Crescent benefit update. In real-time detection and control of the MCU application systems, SCM is often as a core component to use,SCM is the main functio

3、n of the computer components are integrated in a chipmicro-computer. It is a set of interfaces and multiple counts integrates microcontrollers, are widely used in industrial automation products and smart, and 51 is a microcontroller, the most typical and the most representative one.The main applicat

4、ion AT89S51 design as the core control, monitor, drive circuit and system integration. Give full play to the MCU performance. The advantage of simple circuit hardware, software, functional and reliable control system, the use and have some reference value.Keywords : SCM; AT89S51目 錄引 言 41 課題目標任務 52 A

5、T89S51芯片超聲波簡介 6 2.1 AT89S51芯片引腳結(jié)構(gòu) 62.2 超聲波簡介 73 硬件設計 8 3.1 硬件電路 8 3.2 復位電路 8 3.3 顯示電路 9 3.4 驅(qū)動電路 93.5硬件電路設計 94軟件設計 10 4.1延時程序 10 4.2 74LS04反相器 10 4.3 中斷系統(tǒng) 114.4 程序流程圖 135 系統(tǒng)調(diào)試 15 5.1輸出擴展電路設計 15 5.2硬件調(diào)試 16 5.3軟件調(diào)試 16 設計的體會 17 致 謝 18 參考文獻 19 附圖(1超聲波原理圖附圖(2超聲波單面 PCB 板圖附錄附錄(3 AT89S51芯片主程序引 言隨著大規(guī)模集成電路技術的

6、發(fā)展 , 可以將 CPU 、 RAM 、 ROM 、 定時器 /計數(shù)器及輸入 /輸出(I/O接口電路等主要計算機部件,集成在一塊電路芯片上。這樣所組成的芯片 級的微型計算機稱為單片微型計算機,簡稱為單片機。雖然單片機只是一個芯片,但從 組成和功能上,它已具有了微機系統(tǒng)的含義。由于單片機從功能和形態(tài)來說都是應控制領域應用的要求而誕生的,并且發(fā) 展到新一代 80s51、 M68HC11、 AT89S51、 AT89S52,其中著力擴展了各種控制功能,更準 確的反映單片機本質(zhì)的叫法。AT89S51是一種帶 4K 字節(jié)閃爍可編程可擦除只讀存儲器(FPEROM Falsh Programmable an

7、d Erasable Read Only Memory 的低電壓,高性能 CMOS8位微處理器, 俗稱單片機。該器件采用 ATMEL 高密度非易失存儲器制造技術制造,與工業(yè)標準的 MCS-51指令集和輸出管腳相兼容。 由于將多功能 8位 CPU 和閃爍存儲器組合在單個芯片 中, ATMEL 的 AT89C51是一種高效微控制器,為很多嵌入式控制系統(tǒng)提供了一種靈活性 高且價廉的方案。89S51相對于 89C51增加的新功能包括:新增加很多功能, 性能有了較大 提升 ; ISP在線編程功能,這個功能的優(yōu)勢在于改寫單片機存儲器內(nèi)的程序不需要把芯 片從工作環(huán)境中剝離。是一個強大易用的功能;工作頻率為

8、33MHz ,大家都知道 89S51的極限工作頻率只有 24M , 就是說 S51具有更高工作頻率, 從而具有了更快的計算速度; 具有雙工 UART 串行通道; 雙數(shù)據(jù)指示器;電源關閉標識;全新的加密算法,這使得對 于 89S51的解密變?yōu)椴豢赡? 程序的保密性大大加強, 這樣就可以有效的保護知識產(chǎn)權(quán) 不被侵犯;兼容性方面:向下完全兼容 51全部字系列產(chǎn)品。比如 8051、 89S51等等早 期 MCS-51兼容產(chǎn)品。在 89S51上一樣可以照常運行,這就是所謂的向下兼容。1課題目標任務(1論文的主要內(nèi)容1. 1、本課題的總體介紹對水塔智能水位控制系統(tǒng)進行方案設計, 相應的硬件電路和系統(tǒng)軟件設

9、計, 并做出 控制系統(tǒng)。1. 2、工作內(nèi)容1 完成水塔智能水位控制系統(tǒng)總體方案設計、電路設計。2 連接完整的硬件電路并能調(diào)試出正確的結(jié)果。1. 3、課題的具體任務1 水塔智能水位控制系統(tǒng)基于單片機控制,系統(tǒng)設計電路由輸入脈沖電路、單片 機、晶振和復位電路和控制電路等部分組成2 設計水塔水位的測試及顯示系統(tǒng) , 還有水位的控制系統(tǒng) .(2論文的要求與數(shù)據(jù)1 、完成該課題必須重點研究單片機控制、脈沖電路、晶振和復位電路和鍵盤的 使用等關鍵問題和理論;2 、研究方案的設計、研究方法和手段要合理,符合理論與實踐的要求;3、 水塔智能水位的控制系統(tǒng)首先要能正確檢測水位并能正確顯示 , 并有及時調(diào)整 水位

10、的功能 .(3 設計目的1 、進一步熟悉和掌握單片機的工作原理和結(jié)構(gòu)功能,熟悉其基本的振蕩和復位 電路原理。2 、熟悉單片機 I/O口的基本輸入輸出功能以及 I/O口的擴展使用。3 、掌握單片機內(nèi)部功能模塊的應用:如定時器、計數(shù)器、中斷系統(tǒng)等。4 、掌握按鍵與單片機連接的使用以及數(shù)碼管接口電路設計。5 、熟悉 PCB 板的布線、腐蝕和元器件的焊接的流程和方法,進一步掌握電路板 的檢測順序和方法2AT89S51芯片超聲波簡介AT89S51控制超聲波信號的發(fā)送和接收 , 串行數(shù)據(jù)發(fā)送 ,及溫度校正 采樣頻率 的輸入 , 并通過運算轉(zhuǎn)換成溫度數(shù)據(jù) , 校正不同溫度下 , 距離誤差后 , 在 LED

11、上顯示所測距 的離厘米數(shù)據(jù)并和已輸入的預置數(shù)進行比較 , 如達到預置值則進行開或關的開關量信 號輸出 .LED 顯示為動態(tài)循環(huán)顯示,共陽極接法 . DS18B20 在本電路中取得外界溫度值 , 以利于 AT89S51的運算并校正不同溫度下測距的回波數(shù)值以及在 LED 上顯示實時環(huán)境的 溫度值 . 接收電路接收物體反射超聲波回波信號 , 該芯片內(nèi)部包括了前置放大 , 限幅放大 , 整形 , 輸出數(shù)據(jù)信號以便 MCU 檢測 , 判斷回波的數(shù)據(jù)正確與否及時差 , 并計算出測距的 距離數(shù)值 . 該板接收可預置超聲波控制器 , 發(fā)送的 1200BIT 串行數(shù)據(jù)信號 , 直接用導線和 超聲波控制器 串口連

12、接時 , 可傳送幾十米 , 如通過 485串口發(fā)送可傳送 2千米以上。 2.1 AT89S51芯片的引腳結(jié)構(gòu)本次設計采用了常見的 AT89S51單片機為核心處理器。 AT89S51是一個低功 耗,高性能 CMOS 8位單片機,器件采用 ATMEL 公司的高密度、非易失性存儲技術制造, 兼容標準 MCS-51指令系統(tǒng)及 80S51引腳結(jié)構(gòu), AT89S51具有 40個引腳, 4k Bytes Flash 片內(nèi)程序存儲器, 128 Bytes 的隨機存取數(shù)據(jù)存儲器(RAM , 32個外部雙向輸入 /輸出 (I/O口, 5個中斷優(yōu)先級 2層中斷嵌套中斷, 2個 16位可編程定時計數(shù)器 ,2個全雙 工

13、串行通信口,看門狗(WDT 電路,片內(nèi)時鐘振蕩器。 AT89S51單片機共有 40個引腳, 其引腳圖如下: 圖 12.2 超聲波簡介由于超聲波所具有的能量很大, 就有可能使物質(zhì)分子產(chǎn)生顯著的聲壓作用、 例 如當水中通過一般強度的超聲波時超聲波流量計的基本原理及類型超聲波在流動的流 體中傳播時就載上流體流速的信息。因此通過接收到的超聲波就可以檢測出流體的流 速, 從而換算成流量。 根據(jù)檢測的方式, 可分為傳播速度差法、 多普勒法、 波束偏移法、 噪聲法及相關法等不同類型的超聲波流量計。 起聲波流量計是近十幾年來隨著集成電路 技術迅速發(fā)展才開始應用的一種非接觸式儀表, 適于測量不易接觸和觀察的流體

14、以及大管徑流量。 它與水位計聯(lián)動 可進行敞開水流的流量測量。 使用超聲波流量比不用在流體中安裝測量元件故不會改變 流體的流動狀態(tài), 不產(chǎn)生附加阻力, 儀表的安裝及檢修均可不影響生產(chǎn)管線運行因而是 一種理想的節(jié)能型流量計。眾所周知,目前的工業(yè)流量測量普遍存在著大管徑、大流量測量困難的問題,這是 因為一般流量計隨著測量管徑的增大會帶來制造和運輸上的困難, 造價提高、 能損加大、 安裝不僅這些缺點,超聲波流量計均可避免。因為各類超聲波流量計均可管外安裝、非 接觸測流, 儀表造價基本上與被測管道口徑大小無關, 而其它類型的流量計隨著口徑增 加,造價大幅度增加,故口徑越大超聲波流量計比相同功能 , 其它

15、類型流量計的功能價 格比越優(yōu)越。 被認為是較好的大管流量測量儀表, 多普勒法超聲波流量計可測雙相介質(zhì) 的流量,故可用于下水道及排污水等臟污流的測量。在發(fā)電廠中,用便攜式超聲波流量 計測量水輪機進水量、 汽輪機循環(huán)水量等大管徑流量, 比過去的皮脫管流速計方便得多。 超聲被流量汁也可用于氣體測量。 管徑的適用范圍從 2cm 到 5m , 從幾米寬的明渠、 暗渠 到 500m 寬的河流都可適用。另外,超聲測量儀表的流量測量準確度幾乎不受被測流體溫度、壓力、粘度、密度 等參數(shù)的影響, 又可制成非接觸及便攜式測量儀表, 故可解決其它類型儀表所難以測量 的強腐蝕性、非導電性、放射性及易燃易爆介質(zhì)的流量測量

16、問題。超聲波具有較好的指向性頻率越高, 指向性越強。 這在諸如探傷和水下聲通訊等應 用場合是主要的考慮因素。頻率高時,相應地波長將變短,因而波長可與傳播超聲波的 試樣材料的尺寸相比擬, 甚至波長可遠小于試樣材料的尺寸. 這在厚度尺寸很小的測量 應用中以及在高分辨率的探傷應用中是非常重要的。 超聲波用起來很安靜, 人們聽不到 它。 這一點在高強度工作場合尤為重要。 這些高強度的工作用可聞頻率的聲波來完成時 往往更有效,然而遺憾的是,可聞聲波工作時所產(chǎn)生的噪聲令人難以忍受,有時甚至是 對人體有害的。3硬件設計3.1 硬件電路該設計的硬件電路由主控部分 (單片機 AT89S51 、 計時部分 (實時

17、時鐘芯片 DS1302 、 顯示部分(八段數(shù)碼管 、電源部分(三端穩(wěn)壓器 7805 4個部分組成。各部分之間相 互協(xié)作,構(gòu)成一個統(tǒng)一的有機整體,實現(xiàn)功能。各部分的硬件電路設計如下。3.2復位電路(1單片機 AT89S51作為主控芯片, 控制整個電路的運行。 單片機外圍需要一個復位 電路,復位電路的功能是:系統(tǒng)上電時提供復位信號,直至系統(tǒng)電源穩(wěn)定后,撤消復位 信號。為可靠起見,電源穩(wěn)定后還要經(jīng)一定的延時才撤銷復位信號,以防電源開關或電 源插頭分 -合過程中引起的抖動而影響復位。該設計采用含有電阻的復位電路,復位電 路可以有效的解決電源毛刺和電源緩慢下降(電池電壓不足等引起的問題,在電源電 壓瞬間

18、下降時可以使電容迅速放電, 一定寬度的電源毛刺也可令系統(tǒng)可靠復位。 復位電 路的設計圖如圖 2示: 復位電路圖 2(2復位是單片機的初始化操作,使 CPU 及各專用存儲器處于一個確定的初始狀 態(tài), 其中把 PC 的內(nèi)容初始化為 0000H , 使單片機從 0000H 單元開始執(zhí)行程序, 除了系統(tǒng)的正常開機(上電復位外,當程序運行出錯或操作錯誤使系統(tǒng)處于死循環(huán)狀態(tài)時,為 擺脫困境,可按復位鍵進行復位,復位電路由片外和片內(nèi)兩部分電路組成。 AT89S51的 RST 引腳為復位引腳,只要在 RST 引腳上出現(xiàn)兩個機器周期以上的高電平,即可實現(xiàn)復 位。復位通常有上電復位和按鍵復位兩種方法。本設計采用的

19、是按鍵復位,當按下按鍵 后,電容被短路, RST 引腳就處于高電平,就可以達到復位的目的。電路如圖 3所示。 圖 3復位電路3.3顯示電路四段數(shù)碼顯示管有兩種, 一種是共陽極數(shù)碼管, 其內(nèi)部是由八個陽極相連接的發(fā)光 二極管組成;另一種是共陽極數(shù)碼管,其內(nèi)部是由四個陽極相連接的發(fā)光二極管組成。 二者原理不同但功能相同。本設計的時間顯示選用四個共陰極四段數(shù)碼管 LED ,其外形 和內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖 4所示: 顯示電路 圖 43.4驅(qū)動電路而 LED 顯示電路就像單片機系統(tǒng)的眼睛, 實時地向人們傳遞著系統(tǒng)工作的各種狀態(tài)信息和處理結(jié)果。因此,高效、方便的 LED 顯示驅(qū)動電路是構(gòu)成完善的單片機系統(tǒng)必不 可

20、少的元素。常用的 LED 顯示驅(qū)動電路有并行譯碼方式、串行并行轉(zhuǎn)換方式、顯示驅(qū) 動接口芯片方式等。 驅(qū)動電路圖 53.5硬件電路設計MCS-51系列單片機的并行 I/O口:接口電路是微機必不可少的組成部分,并行輸入確出接口是 CPU 和外部進行信息交 換的主要通道。 MSC -51系列單片有 4個 8位并行雙向 I/O口 P0P3,共 32根 I/O線。每一 根線能獨立用作輸入或輸出。單片機可以外接鍵盤、顯示器等外圍設備.還可以進行系 統(tǒng)擴展,以解決硬件資源不足問題。 4個并行口都是雙向口,既可以輸入又可以輸出。 P0、 P2口經(jīng)常作外部擴展存儲器時的數(shù)據(jù)、地址線, P3口除作 I/O口外,每

21、一根都有第 二功能。這 4個 I/O口結(jié)構(gòu)基本相同,但仍存在差別。P1口:通道 1,雙向 I/O口,本次設計連接按鍵,用語按鍵信號的輸入4軟件設計4.1延時程序延時程序延與 MCS - 51 執(zhí)行指令的時間有關 , 如果使用 6 MHz 晶振 , 一個機器周 期為 2 s, 計算出一條指令以至一個循環(huán)所需要的執(zhí)行時間 , 給出相應的循環(huán)次數(shù) , 便能達到延時的目的。 10 秒延時程序如下 :DELAY: MOV R5, #100DEL0: MOV R6, #200DEL1: MOV R7, #248DEL2: DJNZ R7, DEL2DJNZ R6, DEL1DJNZ R5, DEL0RET

22、上例程序中采用了多重循環(huán)程序 , 即在一個循環(huán)體中又包含了其它的循環(huán)程序 , 這種方式是實現(xiàn)延時程序的常用方法。 使用多重循環(huán)時 , 必須注意 :(1 循環(huán)嵌套 , 必須層次分明 , 不允許產(chǎn)生內(nèi)外層循環(huán)交叉。(2 外循環(huán)可以層層向內(nèi)循環(huán)進入 , 結(jié)束時由里往外層層退出。(3 內(nèi)循環(huán)可以直接轉(zhuǎn)入外循環(huán) , 實現(xiàn)一個循環(huán)由多個條件控制的循環(huán)結(jié)構(gòu)方 式。4.2 74LS04反相器,管腳圖如附圖所示。 74LS04管腳圖4.3 中斷系統(tǒng)程序執(zhí)行過程中 , 容許外部或內(nèi)部事件通過硬件打斷程序的執(zhí)行 , 使其轉(zhuǎn)向為處理 外部或內(nèi)部事件的中斷服務程序中去 ; 完成中斷服務程序后 ,CPU 繼續(xù)原來被打斷的

23、程序 , 這樣的過程稱為中斷過程 ,(1 在每條指令結(jié)束后 , 系統(tǒng)都自動檢測中斷請求信號 , 如果有中斷請求, 且 CPU 處于開中斷狀態(tài)下 , 則響應中斷。(2 保護現(xiàn)場 , 在保護現(xiàn)場前 , 一般要關中斷 , 以防止現(xiàn)場被破壞。保護現(xiàn)場一 般是用堆棧指令將原程序中用到的寄存器推入堆棧 。MCS - 51單片機有 5個(8052有 6個中斷源 , 為了使每個中斷源都能獨立地 把一個外部中斷(設為 INT0設置為電平激活方式。其中斷服務程序的末尾 寫上如下幾條指令 :JNB P3.2, $ ; 在 INT0變高前,原地等待 (死循環(huán) JB P3.2, $; 在 INT0變低前,原地等待 (死

24、循環(huán) RETI ; 返回并執(zhí)行一條指令現(xiàn)在 , 若 INT0保持低電平 , 且允許 INT0中斷 , 則 CPU 就進入外部中斷 0 服務程序 , 由 于有上述幾條指令 , 它就會停在 JNB處 , 原地等待。當 INT0端出現(xiàn)一個正脈沖(由低到高 , 再到低時 , 程序就會往下執(zhí)行 , 執(zhí)行 RETI 后 , 將返回主程序 , 往下執(zhí)行一 條指令 , 然后又立即響應中斷 , 以等待 INT0端 , 出現(xiàn)的下一個正脈沖。 這樣在 INT0端 每出現(xiàn)一個正脈沖 , 主程序就執(zhí)行一條指令 , 實現(xiàn)了單步執(zhí)行的目的 , 要注意的是 , 這個正脈沖的高電平持續(xù)時間不小于 2 個周期 , 以確保 CPU

25、能采集到高電平值。4.4程序流程圖 圖 4.1主程序流程圖 圖 4.2 按鍵中斷處理流程圖、4.3 軟件去抖動流程圖5系統(tǒng)調(diào)試5.1硬件電路設計MCS-51系列單片機的并行 I/O口:接口電路是微機必不可少的組成部分,并行輸入確出接口是 CPU 和外部進行信息交 換的主要通道。 MSC -51系列單片有 4個 8位并行雙向 I/O口 P0P3,共 32根 I/O線。每一 根線能獨立用作輸入或輸出。單片機可以外接鍵盤、顯示器等外圍設備.還可以進行系 統(tǒng)擴展,以解決硬件資源不足問題。 4個并行口都是雙向口,既可以輸入又可以輸出。 P0、 P2口經(jīng)常作外部擴展存儲器時的數(shù)據(jù)、地址線, P3口除作 I

26、/O口外,每一根都有第 二功能。這 4個 I/O口結(jié)構(gòu)基本相同,但仍存在差別。P1口:通道 1,雙向 I/O口,本次設計連接按鍵,用語按鍵信號的輸入 5.2硬件調(diào)試基本電路板檢查 :根據(jù)前面的研究完成各個電路模塊的原理設計并生成 PCB 圖, 制作電路板, 進行實 驗調(diào)試。(1檢查印制板的印制線是否有斷路,是否有毛刺,是否與其它線或是焊盤粘連,焊 盤是否有脫落,過孔是否有未金屬化現(xiàn)象等等。(2 先用萬用表復核目測中認為可疑的連接或是接點, 檢查它們的通短狀態(tài)是否與設 計規(guī)定相符。 再檢查各種電源線與地線之間是否有短路現(xiàn)象, 如有再仔細檢查出并排除。 短路現(xiàn)象一定要在器件安裝及加電前檢查出。(3

27、路接通電源后,用手摸一下芯片是否發(fā)熱,如果發(fā)熱,立即關掉電源,稍后再進 行再次檢測;如果沒有發(fā)熱,再測試芯片的 VCC 端電壓是否達到設計要求,接地端是否 都接地。主控模塊調(diào)試 :在本次設計中,主控模塊是非常重要的部分,它不僅是本次設計的核心,在本次硬 件調(diào)試中也遇到了問題,接上電源的時候,數(shù)碼管不亮,沒有任何顯示,于是我做了如 下的工作:(1檢查電源是否通電,發(fā)現(xiàn)指示燈亮著;(2編程使 P1為低電平,檢查到 P1輸出為低;(3檢查 P0口未接上拉電阻,接上數(shù)碼管發(fā)亮了。5.3軟件調(diào)試當硬件制作完成后, 軟件制作也是不可輕視的部分, 是實現(xiàn)電路的功能的關鍵部分, 通過本次畢業(yè)設計,總結(jié)經(jīng)驗如下

28、:(1先進行人工檢查。寫好程序后,不要立刻燒入單片機,先對紙面上的程序進行人 工檢查。由于采用 C 語言編程,所以要特別小心地檢查語法錯誤,如括號不配對,漏寫 分號等,通過仔細的檢查,發(fā)現(xiàn)并排除這些錯誤。(2人工檢查無誤后,上機調(diào)試。在編譯時給出的語法錯誤的信息,根據(jù)提示的信息 具體找出程序中錯誤之處并改之,從上至下逐一改正。應當注意的是:有的提示出錯行 并不是真正出錯的行,如果在提示出錯的行上找不到錯誤的話,則應該到上行再找。 (3 當確認程序無語法錯誤和邏輯錯誤時,通過直接下載到單片機來調(diào)試。采用的是 自下到上的調(diào)試方法,即單獨調(diào)好每一個模塊,然后再連接成一個完整的系統(tǒng)調(diào)試。 (4 程序燒

29、入單片機后,觀察各個部件的工作是否正常,功能是否實現(xiàn)。如不能正常 工作,則繼續(xù)檢查程序中的相應模塊,必要時從上到下重新檢查程序。設計的體會課 程 設計 是培 養(yǎng)學 生 綜 合 運 用所 學 知 識 , 發(fā)現(xiàn) , 提出 , 分析和解 決實際問題 , 鍛煉實踐 能力的重要 環(huán)節(jié) , 是 對學 生 實際 工作能力的具體 訓練 和考察 過 程 . 隨 著科 學 技 術發(fā) 展的日 新日 異 , 單 片機已 經(jīng) 成 為當 今 計 算機 應 用中空前活 躍 的 領 域, 在生活中可以 說 得是無 處 不在。這 次的 畢業(yè)設計 通 過 搜集 單 片機的相 關資 料和撰 寫論 文 對 我 來說 是一次非常 難

30、得 的 鍛煉 機 會 ,可以 說 已 經(jīng) 囊括了大 學 期 間 大部分的知 識 , 從選題 到定稿, 從 理 論 到 實踐 可以把所 學 的 專業(yè)認識 充分 運 用起 來 解 決 具體的 問題 , 不 僅 可以 鞏 固了以前所 學過 的知 識,而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識 , 能夠使所學知識融會貫通。對于我 來說這不僅僅是一次畢業(yè)設計, 更重要的是在學習的過程中提高了我學習的能力、 解決 問題的能力和實際工作的能力 , 這些技能和方法都會對將來的工作有很大的幫助。因此 作為二十一世紀的大學來說掌握單片機的開發(fā)技術是十分重要的。 回顧起此次單片機課 程設計,至今我仍感慨頗多,可以說得

31、是苦多于甜,但是可以學到很多很多的東西,通 過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結(jié)合是很重要的,只有理論知識是遠遠不夠 的,只有把所學的理論知識與實踐相結(jié)合起來,從理論中得出結(jié)論,才能真正為社會服 務,從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題,可以 說得是困難重重, 難免會遇到過各種各樣的問題, 同時在設計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不 足之處,對以前所學過的知識理解得不夠深刻,掌握得不夠牢固,比如說三極管 PNP 管 腳不懂怎么放置, 不懂分得二極管的正負極, 對單片機匯編語言掌握得不好通過這次課 程設計之后,一定把以前所學過的知識重新溫故。單片機是一門非常重視實踐的技術,

32、不能總是看書,但要學習它首先應看書,對單片機引腳、 內(nèi)部結(jié)構(gòu)、寄存器和原理有一定地了解和感官認識,它的是怎樣工作的,能干些什么?剛開始時, 也許你看不明白,但這并不要緊,因為你還缺乏實踐經(jīng)驗。所以單片機是門實踐與理論緊密聯(lián)系的 技術。熟悉單片機的人都知道,要學好單片機可不是一件容易的事,倒不是因為單片機很難學, 而是很難找到一本專為單片機入門者而編寫的教材。翻一下身邊的單片機教材,都好像是為已經(jīng)懂 單片機的人而寫的,一般先介紹單片機的硬件結(jié)構(gòu)和指令系統(tǒng),再是系統(tǒng)擴展和外圍器件,順便講 一些應用設計,所以選擇單片機來做畢業(yè)設計對我來說也是一個重大的考驗,同時對我來說也是一 次難得的鍛煉機會。單片

33、機對我來說是一門很有意思卻很難學的學科,這個次的超聲波測距畢業(yè)設 計讓我對單片機有了更進一步的體會與了解, , 對我來說這個不僅僅是一次畢業(yè)設計, 因為它帶給我 的是更多的知識,讓我在自學過程中提高了我的學習能力、自學能力、解決問題的能力。這些對我 以后走向社會與工作中有很大的幫助。設計過程中開始一頭霧水, 到后來為了設計的而整天煩擾, 但也是這些煩擾最后讓我獲 得成功,以及成就感。設計期間也讓我發(fā)現(xiàn)很多自身的不足之處,動手能力的薄弱,以及單片機知 識的匱乏,知道了自己問題才能更好的改正,因為設計發(fā)現(xiàn)自身的不足,所以我感謝老師安排這次 畢業(yè)設計,讓我們走的更遠,學的更多,變的更強。,超聲波原理

34、圖: AT89S51芯片主程序:繼電器控制為 P3.0; 水位高低控制為 P3.7,P3.6VOUT EQU P1.0 ; 紅外脈沖輸出端口;*;* 中斷入口程序 *;*;ORG 0000HLJMP STARTORG 0003HLJMP PINT0ORG 000BHretiORG 0013HRETIORG 001BHLJMP INTT1ORG 0023HRETIORG 002BHRETI;*;* 主 程 序 *;*;START: MOV SP,#4FHMOV R0,#40H ;40H-43H為顯示數(shù)據(jù)存放單元(40H 為最高位MOV R7,#0BHCLEARDISP: MOV R0,#00HI

35、NC R0DJNZ R7,CLEARDISPMOV 20H,#00HMOV TMOD,#11H ;T1為 T0為 16位定時器MOV TH0,#00H ;65毫秒初值MOV TL0,#00HMOV TH1,#00HMOV TL1,#00HMOV P0,#0FFHMOV P1,#0FFHMOV P2,#0FFHMOV P3,#0FFHMOV R4,#04H ;超聲波肪沖個數(shù)控制 (為賦值的一 半SETB PX0SETB ET1SETB EASETB TR1 ;開啟測距定時器start1: LCALL DISPLAYJNB 00H,START1 ;收到反射信號時標志位為 1 CLR EALCALL

36、 WORK ;計算距離子程序lcall baojingclr EAMOV R2,#32h;#64H ; 測 量 間 隔 控 制 (約 4*100=400MSLOOP: LCALL DISPLAYDJNZ R2,LOOPCLR 00Hsetb et0mov th0,00hmov tl0,00hSETB TR1 ;重新開啟測距定時器SETB EASJMP Start1;*;* 中斷程序 * *;*;T1中斷,發(fā)超聲波用 ;T1中斷, 65毫秒中斷一次INTT1: CLR EACLR TR0clr ex0MOV TH0,#00HMOV TL0,#00HMOV TH1,#00HMOV TL1,#00H

37、SETB ET0SETB EASETB TR0 ;啟動計數(shù)器 T0,用以計intt11:CPL VOUT ;40KHZnopnop; nop; nop; nop; nop; nop; nop; nopDJNZ R4,intt11;超聲波發(fā)送完畢,MOV R4,#04Hlcall delay_250 ;延時,避開發(fā)射的直達聲波信號 SETB EX0 ;開啟接收回波中斷RETIOUT: RETI; 外中斷 0,收到回波時進入PINT0: nopjb p3.2,pint0_exitCLR TR0 ;關計數(shù)器CLR EA ;CLR EX0 ;MOV 44H,TL0 ;將計數(shù)值移入處理單元MOV 45H

38、,TH0 ;mov th0,#00hmov tl0,#00hjnb p3.2,$SETB 00H ;接收成功標志pint0_exit:RETI;*;* 顯示程序 *;*DISPLAY:MOV R1,#40H;GMOV R5,#7fH;GPLAY: MOV A,R5MOV P0,#0FFHMOV P2,AMOV A,R1MOV DPTR,#TABMOVC A,A+DPTRMOV P0,ALCALL DL1MSINC R1MOV A,R5JNB ACC.4,ENDOUT;GRR AMOV R5,AAJMP PLAYENDOUT: MOV P2,#0FFHMOV P0,#0FFHRET;TAB: D

39、B 18h, 7Bh, 2Ch, 29h, 4Bh, 89h, 88h, 3Bh, 08h, 09h,0ffh ; 共陽段碼表 "0" "1" "2" "3" "4" "5""6" "7" "8" "9" "不亮 ""A""-"*;* 延時程序 *;*;DL1MS:push 06hpush 07hMOV R6,#14HDL1: MOV R

40、7,#19HDL2: DJNZ R7,DL2DJNZ R6,DL1pop 07hpop 06hRET;*;* 距離計算程序 (=計數(shù)值 *17/1000cm *;*;work:PUSH ACCPUSH PSWPUSH BMOV PSW, #18hMOV R3, 45HMOV R2, 44HMOV R1, #00DMOV R0, #17DLCALL MUL2BY2MOV R3, #03HMOV R2, #0E9HLCALL DIV4BY2LCALL DIV4BY2MOV 40H, R4MOV A,40HJNZ JJ0MOV 40H,#0AH ;最高位為零,不點亮JJ0: MOV A, R0MOV R4, AMOV A, R1MOV R5, AMOV R3, #00DMOV R2, #100DLCALL DIV4BY2MOV 41H, R4MOV A,41HJNZ JJ1MOV A,40H ;次高位為 0,先看最高位是否為不亮 SUBB A,#0AHJNZ JJ1MOV 41H,#0AH ;最高位不亮,次高位也不亮JJ1: MOV A, R0MOV R4, AMOV A, R1MOV R5, AMOV R3, #00DMOV R2, #10DLCALL DIV4BY2MOV 42H,