超声波测距系统设计毕业设计论文 - 图文(3)

西华大学毕业设计说明书

图3.2 主控制器电路

单片机作为一种微控制器，在日常生活以及工业生产中的应用越来越广泛，而在基于单片机的应用系统设计，单片机本身正常运行所需要的资源基本上是固定不变的，而单片机的最小系统就是一个能够满足单片机本身运行要求的基本系统，因此，设计最小系统对于基于单片机的应用系统设计具有很大的意义。

引脚功能：P0口接入LCD数据端显示数据，P20~P22送命令到LCD控制LCD的显示方式。P2.7接入DS18B20温度数据采集端。P1.0接测量按键。 本次我们采用了Atmel 公司的芯片AT89S52,该单片机主要特点如下： （1）AT89S52系列单片机以8051为内核，兼容MCS-51系列单片机。

（2）AT89S52系列单片机内、内部含有Flash存储器，在系统开发可以反复擦写。

（3）AT89S52采用静态时钟方式，可以节省电能。

（4）AT89S52支持ISP（在线编程），不需要把单片机从电路板取下来就可以擦写 程序。

（5）AT89S52晶振频率高达24M，运行速度更快。

（6）AT89S52价格也比较便宜 6元/片。

（7）增加了看门狗电路，防止程序“走飞”，更加安全可靠。

3.1.2复位电路

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西华大学毕业设计说明书 单片机在RESET端加一个大于20ms正脉冲就可以实现复位，上电复位和按钮组合的复位电路如图3.3所示：

图3.3 复位电路

在系统上电的瞬间，复位端RST和电源电压同电位，随着电容的电压逐渐上升，RST

电位下降，于是在RST形成一个正脉冲。只要该脉冲足够宽就可以实现复位，即 ??RC?20ms。一般取R?1K?，C?22uF。

当按钮S1被按下时，已经充满电的电容C1通过R1迅速放电，等到S1弹起后，电容C1再次充电，实现手动复位。 3.1.3 时钟电路

当单片机工作于内部时钟模式的时候，，只需要在XTAL1引脚和XTLA2引脚连接一个晶体震荡器或者陶瓷振荡器，并联接两个电容后接地就可以实现。如图3.4所示，使用时，对于电容的选择有一定的要求，一般选择30pF左右。

图3.4 时钟电路

尤其注意的是在实际电路设计时，应该注意尽量保证外接的振荡器和电容靠近单片

机的XTAL1和XTAL2引脚处，这样可以减小寄生电容的影响，使得振荡器能够稳定可靠 地为单片机CPU提供时钟信号。 3.1.4 按键电路

我们将按键电路接入单片机P1.0口来启动测量，在程序设计中通过查询的方式检

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西华大学毕业设计说明书 测按键是否被按下，在软件中通过软件延时来消除按键的机械抖动。电路原理如下： 按下按键后，P1.0显示为低电平，程序检测P1.0为低电平时开始执行距离测量程序，当松开按键后，P1.0为高电平。

图3.5 按键电路 3.1.5 蜂鸣器电路

本设计接一个蜂鸣器电路，目的是跟按键电路联系在一起。按键按下时，就发出提

示音，即开始了测距。蜂鸣器是一块压电晶片，在其两端加上3-5V的直流电压，就能 通过单片机软件产生3KHz的信号从P3.7口送到三极管C9013的基极，控制着电压的基极，控制着电压加到蜂鸣器上，驱动蜂鸣器发出声音。

产生3KHz的蜂鸣声。电路如图3.6所示。

图3.6 蜂鸣器电路 3.1.6液晶显示电路

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西华大学毕业设计说明书 本设计采用LCD液晶显示屏显示。其具有体积小、功耗低、界面美观大方等优点，这里使用YB1602液晶屏，1602显示模块用点阵图形显示字符，显示模式分为2行16个

字符。它具有16个引脚，其正面左起为第一脚，如图3.7所示：

(1)第一脚GND：接地。 (2)第二脚VCC：+5V电源。

(3)第三脚VO：对比度调整端。使用时通过接一个1K的电阻来调节。 (4)第四脚RS:寄存器选择信号线。 (5)第五脚RW:读写信号线。

(6)第六脚EN：使能端，当EN由高电平跳变为低电平时执行命令。 (7)第7-14脚：8位数据线D0-D7。 (8)第十五脚BLA:背光电源正极输入端。 (9)第十六脚BLK:背光电源负极输入端。

图3.7 液晶显示电路

CGROM)已经存储了160个不同的点阵字1602液晶模块内部的字符发生存储器（

符图形，这些字符有：阿拉伯数字、英文字母的大小写、常用的符号、和日文假名

等，每一个字符都有一个固定的代码，比如大写的英文字母‘A’的代码是01000001B （41H），显示时模块把地址41H中的点阵字符图形显示出来，我们就能看到字母 A’。1602通过D0-D7的8位数据端传输数据和指令。 ‘

显示模式设置： (初始化) (1)

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0011 0000 [0x38]设置16×2显示，5×7点阵，8位数据接口；

显示开关及光标设置： (初始化) (2)

0000 1DCB D显示(1有效)、C光标显示(1有效)、B光标闪烁(1有效) 0000 01NS N=1(读或写一个字符后地址指针加1 &光标加1)， N=0(读或写一个字符后地址指针减1 &光标减1)， S=1且N=1 (当写一个字符后，整屏显示左移) S=0 当写一个字符后，整屏显示不移动 数据指针设置： (3)

数据首地址为80H，所以数据地址为80H+地址码(0-27H，40-67H) 其他设置： (4)

01H(显示清屏，数据指针=0，所有显示=0)；02H(显示回车，数据指针 =0)。

表3.8 LCD1602操作指令

操作控制表 操作 输入 RS=0，RW=1，E=1 3.1.7 温度采集DS18B20电路

物理学告诉我们，超声波在空气中的传播速度为：C=331.4+0.61*T，由此可见，超

声波的速度和温度密切关系，即温度每增加1°C，超声波速度约增加0.61m/s，本次我们考虑温度补偿，以使我们的设计更加精确，温度的采集通常使用DS18B20一线式数字

温度传感器，电路非常简洁，具体电路图如图3.9所示。DS18B20是美国DALLS公司推出的 DS1820的替代产品，具有9、10、11、12位的转换精度，未编程时默认的精度是12位，测量精度一般为0.5°C，软件处理后可以达到0.1°C，温度输出以16位符号 扩展的二进制数形式提供，低位在先，以0.0625°C/LSB形式表达。其中高五位为扩展符号位。转换周期与转换精度有关，9位转换精度时，最大转换时间为93.7 ms，12位

转换精度时，最大转换时间为750ms。DS18B20引脚判断方法是：字面朝人，从左到右依次是1 （GND）、2（输入/输出）、3（VDD）。图中的R9为上拉电阻，阻值选5K左右。

读状态 写指令 读数据 写数据 RS=1，RW=0， D0-D7=数据， …… 此处隐藏：1096字，全部文档内容请下载后查看。喜欢就下载吧 ……