基于单片机的超声波测距系统Word修改 - 图文(4)

图17 晶振实物图

并且，图18反映的是时钟电路图，图中可见电路运用了c1、c2这两种电容，c1的功能是稳定频率，c2的功能是快速起振

图18时钟电路图

【9】

。一般来说，晶振的频率包含2个类型，即

6MHz、12MHz，本文所探讨的是12MHz环境下的晶振。

3.9 复位电路的设计

在开展单片机应用系统工作的过程中，大多数情况会启动到系统正常的初始化状态。不过，所有系统并不是存在绝对优势，也不可能完全正确，单片机也是如此。在特殊情况下，单片机会因为程序运作或操作不正确，产生系统不能顺利进行。当出现此类现象的时候，可立即启动复位键按钮来重启所有系统。因此，对于所有工作系统来说，复位电路十分关键

【10】

。

采取复位电路的设计主要利用外部电路实现单片机的复位作用，当时钟电路工作启动

时，单片机的RST引脚会长时间保持一整天的振荡脉冲以上的高电平，这样单片机可变成初始化状态的复位，全部系统也能重启。当进行复位电路的设计时，大多数情况下会让RST引

脚处于高电平的状况，不仅可快速地实现复位重新启动，而且还能确保系统的稳定安全。图19反映的是此次设计的复位电路概况。

图19 复位电路图

本人的设计主要是通过手动复位电路。如果系统产生异常情况，那么直接按下复位按钮，，系统就可立即重启。

4 系统软件设计

从内容上来看，超声波测仪距的软件设计包含温度测量程序、子程序与主程序，而超声波接收中断程序主要是子程序。

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4.1主程序

结合前文所述，本人按照相关流程图制定了符合系统软件的设计，以便可明确系统的主要规划内容。并且，清晰具体的流程图能让本人详细的知道每一个步骤，这样就能全面地了解系统的概况，也能促使自身尽快寻找程序设计上存在的不当之处。下图是数据处理与中断中的流程图。

图20主程序流程图

图21 超声波接收中断程序流程图

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图22 T0中断程序流程图

4.2超声波发射中断程序

超声波发射子程序的功能在于利用P1.0端口发送两个超声波脉冲信号，频率在

40KHz，脉冲宽度是12us，延迟1ms。同时，启动计时器T0实施计时。实际上，超声波发生子程序并不复杂，只是需要保证正确合理的程序运行时间，因此通过汇编语言程序。发射中断流程图如图22所示。

5 软件设计

本文软件主要采取C语言的方式来进行设计，通过Keil编译软件来实现编译程序。也就是说把源文件用在超声波定位程序中，并采取C语言来开展编译，如果编译合理则予以通过，那么就证明编写正确，出现以下文件：用于超声波定位的设程序.hex、用于超声波定位的程序.lnp、用于超声波定位的程序.M51、用于超声波定位的程序.uv4。通过这些文件能最大程度地实现仿真，可有效地查询原理图是否存在错误，设计是否不当，参数设置是否出现偏差等，这就能为以后的实物设计提供理论依据。凭借软件模拟功能，还呢个降低制作硬件材料的成本，避免不必要的浪费。此外，利用这个文件还能清晰地观察到未来实物制作而成的实际预测效果，这样就能让设计者提前有一个初步的判断。同时，这个软件模型还能根据实际情况进行改变，简洁易操作，比传统的直接手动硬件快捷，很多软件概况见图23。

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图23 keil软件

Keil编译软件使用起来十分方便，生成的hex文件也能替代仿真代码进行烧录。并且，

这款软件的作用较多，完全可以胜任超声波定位设计的目的。为了论文的研究，本文采取的是uvision2版本软件，运转起来比较稳定。具体来说，软件界面详见图24所示。

图24 keil的操作界面

6设计所需硬件资源

6.1元器件清单

从内容组成来看，本文系统设计需要多种硬件资源，元器件清单主要包含电阻（1KΩ2个、10?1 个、6.8?1 个、200K?1 个、22K?1 个)6 个、电容（3.3uF2 个、1uF1 个、

330OPF1 个）5 个、超声波模块4个、CX20106A 芯片1 个、显示器一个、压电陶瓷超声

换能器4 个、74LS04 芯片1 个。

6.2对CX20106A介绍

CX20106A是专门处理超声波接收器的连接点起。如果它接收了超声波信号，那么会把

第七脚传出一个低电平的下降沿脉冲，这个脉冲信号就能连到外部中断终端信号的正常使用。具体来说，CX20106A的引脚注视如下：

1号脚：这是超声波的输入端口，输入阻抗是40K?。也就是说，超声波是通过1号脚来传输，再利用其来传入数据地递交到单片机处理，从而就能计算出具体的距离。

2号脚:该端口和地连接了RC网络，这样就能构建一个网络系统，涵盖的范围是负反馈网络的重要内容。并且，修改2号脚的数值就能走啊会次呢个前置放大器的增益与频率特点，不过一般鲜少会开始变动，选用的原件是4.7?，C1?1?F。

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3号脚：主要是脚和地之间连接电容。电容量大的是平均值剑波，一瞬间的灵敏数值十分小；如果电容量较小，那3号脚是峰值检波，瞬时灵敏值十分高，这就反映出检波输出的变化变大，可能产生误差与测量失真的现象。建议使用的参数是3.3?F。

4号脚：连接地端。

5号脚：该脚和电源之间连了一个电阻。主要是设置滤波器的频率f0。5号脚的电阻越大，那么中心频率值会变得越来越小，二者属于负相关关系。举例来说，如果R?200?，那么f0?42kHz。如果R?200k?，那么频率f0?38kHz。

6号脚:该号脚与地连上了积分电容。一般来说，6号脚的平均值是330pF。不过，如果这个电容选择的数据太大，那么超声波探测距离将变短。

7号脚：遥控命令输出端。7号脚是集电极开路的一种输出方法，因此号脚上需要连上一个电阻当作上拉电阻连接到?5v的电源端口。按照一般规律，这个阻值为22k?。倘若并未接受信息，那么这个端输出端口是高电平。倘若有信号进来就会产生降低，变为低电平。

8号脚：该号脚是电源的正极，主要作用是供电，促使其正常运转。4.5～5V。

7 总结

7.1 个人总结

经过近200天的学习与努力，我终于初步完成了自己的毕业设计。实际上，在开展毕设以前，我国本来是想归纳总结最近这三年来的所学所思所想，不过在实行一段时间后，我发现这种思想比较落后，缺乏勇气、创新与担当。因为毕业设计的研究与学习，不只是对所学理论课程的归纳总结，而且还需要个人融会贯通，提高实践操作能力。因此，对于实操能力较差、实践经验较少的我来说，毕业设计不仅仅是学习上的挑战，也是个人的一种锤炼。

开展毕业设计的时候，我会发现自身的理论知识储备十分贫乏，有许多理论成果还不能彻底理解，这说明个人学习与掌握的知识还只是刚刚开始。事实上，以前我会把课堂所学的知识记录笔记，然后以为学会了解即可，但没想到将知识运用到实践中才是最为重要的事情。同时，我对专业知识的了解程度有限，学习速度与学习质量较差，只有不断的努力，才

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