现代通信技术专业课程设计--基于单片机控制的超声波测距报警系统设计(编辑修改稿)

现代通信技术专业课程设计--基于单片机控制的超声波测距报警系统设计(编辑修改稿)内容摘要：

距范围，应尽量提供脉冲变压器副边电压幅值。 如图 所示，为超声波发射电路。 74 L S 04T1K1KV C CP 3 . 3 图 超声波发射电路 超声波接收模块 接收电路的主要任务是检测回波，并向 STC89C52 芯片发出中断以停止计时，由 STC89C52 芯片的 口控制其是否工作。 接收电路设计的好坏直接影响超 声波在空气中传播时间的测量。 接收部分电路由检波电路、滤波放大电路和整形电路组成。 检波电路拾取 回波中的正半波，以便后级电路放大；整形电路把回波信号整理为 STC89C52芯片能够接收的信号并向 STC89C52 芯片申请中断以停止计时。 接收电路的主体是滤波放大电路。 由于超声回波信号十分微弱并含有噪声， S/N 较小，所以8 上海师范 大学 天华 学院 电信系现代通信技术专业 课程设计 接收电路设置了两级高 Q 值的滤波放大电路 [2]。 滤波放大电路采用二阶带通滤波放大器，一级和二级滤波放大电路采用相同的结构和参数。 如图 所示，为超声波接收电路。 2 3 4 68 57 1C X 20 16RC40. 0 56 μ FC733 0 pF+C63. 3 μ FR310ΩR122 0 KR210KP 3 .2+ C51μ FV C CG N D 图 超声波接收电路 LED 数码管显示模块 显示器是一个典型的输出设备，而且其应用是极为广泛的，几乎所有的电子产品都要使用显示器，其差别仅在于显示器的结构类型不同而已 [7]。 最简单的显示器可以使 LED 发光二极管，给出一个简单的开关量信息，而复杂的较完整的显示器应该是 CRT 监视器或者屏幕较大的 LCD 液晶屏。 综合课题的实际要求以及考虑单片机的接口资源，采用串行方式显示的 LED 驱动输出设备。 由于测试所得的距离需要精确到小数点后 1 位，所以本设计采用 3 个 LED 数码管来表示距离的 cm数值。 本设计采用共阳级数码管， 我们将 LED 数码管显示模块上的 J1 上的 8 个端口与 STC8951 芯片上的 — 相连接，作为段选；再将 J2 上的 3 个端口与 STC89C52 芯片上的 — 相连接，作为位选。 上海师范 大学 天华 学院 电信系现代通信技术专业 课程设计 9 如图 所示，为 LED 数码管显示电路。 P 1. 0( T 2)1P 1. 1( T 2E X )2P 1. 23P 1. 34P 1. 45P 1. 5( M O S I )6P 1. 6( M O S I )7P 1. 7( S C K )8P 3. 0( R X D )10P 3. 1( T X D )11P 3. 2( I N T 0)12P 3. 3( I N T 1)13P 3. 4( T 0)14P 3. 5( T 1)15P 3. 6( W R )16P 3. 7( R D )17R E S T9X119X218G N D20( A D 0) P 0 .039( A D 1) P 0 .138( A D 2) P 0 .239( A D 3) P 0 .327( A D 4) P 0 .435( A D 5) P 0 .534( A D 6) P 0 .633( A D 7) P 0 .732( A 8 ) P 21( A 9 ) P 22( A 1 0) P 2 .223( A 1 1) P 2 .324( A 1 2) P 2 .425( A 1 3) P 2 .526( A 1 4) P 2 .627( A 1 5) P 2 .728V C C40E A / V P31A L E / P30P S E N29S T C 89C 5 2abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpD S 1abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpD S 2abfcgdeD P Y1234567abcdefg8dpdpD S 3P 3. 6P 3. 2P 3. 3 图 LED 数码管显示电路 报警模块 报警模块由 控制 试验箱的 LED 灯构成。 在 超声波模块 所测距离大于25cm，小于 28cm 时， LED 灯不亮， 系统 起到报警的作用。 主要是用 LED 灯的点亮和熄灭对应超声波测距的距离。 用 LED 灯做 报警系统 ，系统操作 简单 ，报警提示明显。 10 上海师范 大学 天华 学院 电信系现代通信技术专业 课程设计 3 系统软件设计 Keil uVision3 软件介绍 Keil uVision3开发工具提供数个十分有用的特性可以帮助你快速地成功开发嵌入式应用，这些工具使用简单并保证达到你的设计目的。 Keil uVision3是一个基于 Window的开发平台，包含一个高效的编辑器、一个项目管理器和一个 MAKE工具。 Keil uVision3支持所有的 KEIL8051工具，包括 C编译器宏汇编器连接 /定位器目标代码到 HEX的转换器。 Keil uVision3通过以下特性加速你的嵌入式系统的开发过程： （ 1）全功能的源代码编辑器； （ 2）器件库用来配置开发工具设置； （ 3）项目管理器用来创建和维护你的项目； （ 4）集成的 MAKE 工具可以汇编编译和连接你的嵌入式应用； （ 5）所有开发工具的设置都是对话框形式； （ 6）真正的源代码级的对 CPU 和外围器件的调试器； （ 7）高级 GDIAGDI 接口用来在目标硬件上进行软件调试以及和 Monitor51进行通信； （ 8）与开发工具手册和器件数据手册和用户指南有直接的链接。 软件流程图 超声波测距器的软件 设计主要由主程序、超声波发生子程序、超声波接收中断程序及显示子程序组成。 软件 主要 分为两 个 部分 ： 主程序和中断服务程序。 如图 所示 ，为软件流程图，左图为主程序流程图，右图为中断服务程序流程图。 主程序完成初始 上海师范 大学 天华 学院 电信系现代通信技术专业 课程设计 11 化工作、超声波发射和接收的控制 等。 中断服务程序主要完成时间值的读取、距离计算、结果的输出等工作。 图 软件流程图 系统的软件调试 超声波测距仪的制作和调试都比较简单，其中超声波发射和接收采用 Φ15的超声波换能器 TCT4010F1（ T 发射）和 TCT4010S1（ R 接收），中心频率为 40kHz， 安装时应保持两换能器中心轴线平行并相距 4～ 8cm，其余元件无特殊要求。 若能将超声波接收电路用金属壳屏蔽起来，则可提高抗干扰能力。 根据测量范围。