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

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内容摘要：

遥控常用的载波频率 38 kHz 与测距的超声波频率40 kHz较为接近，可以利用它制作超声波检测接收电路 (如图 )。 实验证明用 CX20206A 接收超声波 (无信号时输出高电平 )，具有很好的灵敏度和较强的抗干扰能力 【 9】。 78123 456R E S 2R 1 3R 1 2U 5R 1 4C 4RC 7C 6C 51 μ FR E S 2C X 2 0 1 0 6 A0 . 0 5 6 μ F3 3 0 p FV C C1 0 Ω3 . 3 μ FG N D+ 图 上海师范大学天华学院电子信息工程系现代通信技术专业课程设计 8 8 显示电路设计 显示电路采用简单 实用的 4位共阳 LED数码管，段码用 74LS244驱动，位码用 PNP三级管驱动。 接 ，其小数点在 效时显示，此功能由软件来完成。 复位功能 系统应具备测距启动功能，可以复位系统，使其开始重新测距。 采用开发平台中的按键模块实现。 综上所述 本系统的特点是利用单片机控制超声波的发射和对超声波自发射至接收往返时间的计时，单片机选用 STC89C52，经济易用，且片内有 8K的 ROM，便于编程。 电路原理图如图 所示。 上海师范大学天华学院电子信息工程系现代通信技术专业课程设计 9 9 XTALabfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpDS?DPY_7SEG_DPabfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpDS?DPY_7SEG_DPabfcgdeDPY1 2 3 4 5 6 7a b c d e f g8dpdpDS?DPY_7SEG_DPP1.0(T2)P1.1(T2X)P1.2P1.3P1.4P1.5(MOSI)P1.6(MISO)P1.7(SCK)P3.0(RXD)P3.1(TXD)P3.2(INT0)P3.3(INT1)P3.4(T0)P3.5(T1)P3.7(RD)P3.6(WR)X2RESETX1 GND(AD0)P0.0(AD1)P0.1(AD2)P0.2(AD3)P0.3(AD4)P0.4(AD5)P0.5(AD6)P0.6(AD7)P0.7P2.1P2.0P2.2P2.3P2.4P2.5P2.6P2.7VCCEA/VPALE/PPSENSTC89C521122334455667788991010111112121313141415151616171718181919202021 22 23 24 25 26 27 28 2930313233343536373839DS?89C51R1 10K超声波SPEAKERC10C9RSTE1VCC1 2 3 4 5 6 7 816 15 14 13 12 11 10 9RP?RESPACK4Q1 PNPQ2 PNPQ3 PNPVCCD? DIODES? SWPB图 电路原理图 上海师范大学天华学院电子信息工程系现代通信技术专业课程设计 10 10 4 软件方案 程序 设计 系统软件设计采用模块化设计，主要包括主程序设计、 T0 中断服务子程序、外部中断服务子程序、距离计算子程序、 LED 显示子程序设计等。 主程序首先是对系统环境初始化，设置定时器 T0 工作模式为 16 位定时计数器模式。 置位总中断允许位 EA并给显示端口 P0和 P2清 0。 然后调用超声波发生子程序送出一个超声波脉冲，为了避免超声波从发射器直接传送到接收器引起的直射波触发，需要延时约 ms， 然后 才打开外中断 0接收返回的超声波信号 【 10】。 测出距离后结果将以十进制 BCD码方式送往 LED显示约 ，然后再发超声波脉冲重复测量过程。 为了有利于程序结构化和容易计算出距离，主程序采用 C语言编写。 程序流程说明 主程序  系统控制初始化 LED、初始化计数控制部分，清除计数值。  单片机超声波脉冲信号。  立刻置 INT0 为 1，打开计时器，等待回波信号。  回波信号到达，关闭计时器， 0，清 INT0为 0。  单片机读出计数值。  单片机将计数值进行计算后得出的距离值，显示在 LED上。  当超出测量距离小于 时 ，报警系统灯亮。  当按下复位键时，启动复位功能。 主程序流程图如图。 上海师范大学天华学院电子信息工程系现代通信技术专业课程设计 11 11 开 始单 片 机 初 始 化启 动 定 时 器 T 0发 射 超 声 波开 始 准 备 接 收声 波 返 回。 关 闭 定 时 器读 取 所 计 数 值YN 图 主程序流程图 定时中断服务子程序 超声波发生子程序的作用是通过 端口发送 2个左右频率约 40kHz 的方波的超声波脉冲信号，同时把计数器 T0 打开进行计时。 定时中断子程序如图。 定 时 中 断 入 口定 时 初 始 化发 射 超 声 波停 止 发 送三 方 均 发 射 否。 NY 图 定时中断服务子程序 程序清单 源程序详见附录。 上海师范大学天华学院电子信息工程系现代通信技术专业课程设计 12 12 5 调试过程 使用仪器设备 整个测距系统由单片机最小。