超聲波測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)

1、單片機(jī)及其接口技術(shù)課程設(shè)計(jì)說(shuō)明書學(xué)生姓名:JGuo學(xué)號(hào)：學(xué)院：計(jì)算機(jī)與控制工程學(xué)院專業(yè)：自動(dòng)化題目：倒車測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)指導(dǎo)老師職稱副教授職稱講師2013年10月21日1設(shè)計(jì)內(nèi)容設(shè)計(jì)一個(gè)由單片機(jī)控制的倒車測(cè)距監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，倒車時(shí)可以監(jiān)測(cè)車尾與障礙物的距離，近距離時(shí)可報(bào)警提示。2設(shè)計(jì)要求選擇傳感器，設(shè)計(jì)鍵盤、測(cè)距和報(bào)警電路，按下“啟動(dòng)”鍵，每隔1秒，檢測(cè)1次車尾和障礙物的距離，檢測(cè)范圍0-2m,測(cè)量精度土0.1米，距離小于0.5米時(shí)自動(dòng)報(bào)警提示；倒車完畢，按下“停止”鍵，系統(tǒng)停止運(yùn)行。3系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案本設(shè)計(jì)主要是進(jìn)行距離的測(cè)量和報(bào)警，設(shè)計(jì)中涉及到的內(nèi)容較多，主要是將單片機(jī)控制模塊、測(cè)距模塊、蜂鳴器報(bào)警模塊

2、、顯示模塊這幾個(gè)模塊結(jié)合起來(lái)。而本設(shè)計(jì)的核心是測(cè)距模塊，其他相關(guān)模塊都是在測(cè)距的基礎(chǔ)上拓展起來(lái)的，首先選擇合適的測(cè)距傳感器，之后選擇合適單片機(jī)芯片，以下就是從相關(guān)方面來(lái)論述的。3.1激光測(cè)距一個(gè)典型的激光測(cè)距系統(tǒng)應(yīng)具備以下幾個(gè)單元：激光發(fā)射單元，激光接收單元，距離計(jì)算與顯示單元，準(zhǔn)直與聚焦單元。系統(tǒng)工作時(shí)，激光由發(fā)射單元發(fā)出，以光速到達(dá)目標(biāo)物后反射回來(lái)，被接收單元接收，通過(guò)距離計(jì)算與顯示單元得到目標(biāo)物距離。激光測(cè)距中的一種方法是脈沖測(cè)距法。目前，脈沖激光測(cè)距獲得了廣泛的應(yīng)用。脈沖激光測(cè)距利用激光脈沖持續(xù)時(shí)間極短，能量在時(shí)間上相對(duì)集中。其基本原理是：在測(cè)距點(diǎn)向被測(cè)目標(biāo)發(fā)射一束短而強(qiáng)的激光脈沖，光

3、脈沖發(fā)射到目標(biāo)上后其中一小部分激光反射到測(cè)距點(diǎn)被光功能接收器所接收。假定光脈沖在發(fā)射點(diǎn)與目標(biāo)間來(lái)回一次所經(jīng)歷的時(shí)間間隔為t,那么被測(cè)目標(biāo)的距離D為：D=c.t/2(3-1)在式3-1中C表示光速，當(dāng)認(rèn)為光速一定時(shí)(不考慮大氣中光速的微小變化)，脈沖時(shí)間誤差為t,那么由此可以確定測(cè)距精度：D=ct2(3-2)測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)該系統(tǒng)主要由脈沖半導(dǎo)體激光二極管發(fā)射電路、光學(xué)元件、漫反射物體、接收系統(tǒng)、高精度時(shí)間轉(zhuǎn)換芯TDC-GP1單片機(jī)構(gòu)成，激光發(fā)射電路打出窄脈寬光脈沖，同時(shí)將發(fā)射脈沖輸入TDC-GP1的START端口，觸發(fā)時(shí)差測(cè)量。一旦從物體傳回的發(fā)射脈沖達(dá)到了光電探測(cè)器(接收電路)則給了TDC產(chǎn)生一

4、個(gè)STOP信號(hào)，這個(gè)時(shí)候時(shí)差測(cè)量完成。TDCGP記錄從START至ijSTOP脈沖之間的時(shí)差，用于計(jì)算所測(cè)物體與發(fā)射端的距離。單片機(jī)對(duì)于TDC-GP1進(jìn)行寄存器配置以及時(shí)間測(cè)量控制，時(shí)間測(cè)量結(jié)果傳回給單片機(jī)通過(guò)算法進(jìn)行距離的精確計(jì)算和處理，再將結(jié)果送給液晶顯示出來(lái)3.2 紅外測(cè)距紅外線發(fā)射器不斷發(fā)射出頻率為40kHz的紅外線，經(jīng)障礙物反射，紅外線接收器接收到反射波信號(hào)，并將其轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)。測(cè)出發(fā)射波與接收到反射波的時(shí)間差t,即可求出距離：s=C式2(3-3)(3-3)式中，c為光速度，一般取3X108m/s。本文采用“計(jì)數(shù)”方式,通過(guò)單片機(jī)處理進(jìn)行測(cè)量，其基本原理是：紅外線發(fā)射器始終處于發(fā)射紅

5、外線的狀態(tài)，當(dāng)紅外接收器第一次接收到障礙物反射回的紅外線時(shí)，經(jīng)電路處理單片機(jī)給出一個(gè)計(jì)數(shù)啟動(dòng)信號(hào)，單片機(jī)的計(jì)數(shù)器開始以一定頻率計(jì)數(shù)；當(dāng)紅外線接收器第二次接收到反射回的紅外線時(shí)，經(jīng)電路處理單片機(jī)給出一個(gè)停止計(jì)數(shù)脈沖，計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)。通過(guò)編程，單片機(jī)自動(dòng)處理，用脈沖的周期T乘以脈沖數(shù)n就得到發(fā)射紅外線到接收紅外線的時(shí)間差t,即：t=nT(3-4),(3-4)式代入(3-3)式就得測(cè)量距離。系統(tǒng)的建立根據(jù)以上的測(cè)距原理，設(shè)計(jì)出系統(tǒng)的基本構(gòu)架。紅外線測(cè)距系統(tǒng)的紅外發(fā)射電路發(fā)射出40kHz頻率的紅外線，當(dāng)遇到障礙物紅外線發(fā)生漫反射，紅外線接收電路第一次接收到反射的紅外線時(shí)，給單片機(jī)一個(gè)信號(hào)脈沖，啟動(dòng)單片

6、機(jī)內(nèi)的計(jì)數(shù)器，計(jì)數(shù)器置位進(jìn)入計(jì)數(shù)狀態(tài)；當(dāng)接收電路第二次接收到反射器的紅外線時(shí)，經(jīng)單片機(jī)處理給出一個(gè)信號(hào)脈沖，使計(jì)數(shù)器停止計(jì)數(shù)，數(shù)據(jù)被鎖存，然后經(jīng)單片機(jī)處理，將測(cè)量的距離顯示在顯示器上。3.3 超聲波測(cè)距與激光測(cè)距、紅外線測(cè)距相比，超聲波對(duì)外界光線、色彩和電磁場(chǎng)不敏感，更適于黑暗、電磁干擾強(qiáng)、有毒、灰塵或煙霧的惡劣環(huán)境，在識(shí)別透明及漫反射性差的物體上也更有優(yōu)勢(shì)。超聲波測(cè)距是一種非接觸式測(cè)量，廣泛應(yīng)用于倒車防撞雷達(dá)、機(jī)器人接近覺(jué)、海洋測(cè)量、物體識(shí)別等領(lǐng)域。超聲波測(cè)距原理超聲波測(cè)距從機(jī)理上可以分為共振式和脈沖反射式兩種，該設(shè)計(jì)采用后者。工作時(shí)由超聲波發(fā)射極發(fā)射超聲波，同時(shí)開始計(jì)時(shí)，超聲波在空氣中傳播

7、，當(dāng)碰到障礙物時(shí)，由于其良好的反射能力而被反射，由超聲波接收極接收，此時(shí)計(jì)時(shí)結(jié)束。記超聲波往返的時(shí)間為t,根據(jù)s=ct/2計(jì)算超聲波收發(fā)極與障礙物之間的距離，這就是通常所說(shuō)的渡越時(shí)間法，也稱時(shí)間差測(cè)距法。其中c為超聲波波速，與環(huán)境溫度有關(guān)，在測(cè)量精度要求高的場(chǎng)合要考慮溫度影響，可由軟件進(jìn)行調(diào)整補(bǔ)償；在測(cè)量精度要求不是很嚴(yán)格的情況下，可以忽略溫度的影響，認(rèn)為c為常數(shù)，設(shè)計(jì)中取c=340m/s。根據(jù)對(duì)以上三種傳感器性能的比較，雖然能明顯看出來(lái)激光傳感器是比較理想的選擇，但是它的價(jià)格卻比較高，而且安全度不夠高。而且汽車在行駛的過(guò)程中測(cè)距傳感器測(cè)距時(shí)應(yīng)具有較強(qiáng)的抗干擾能力和較短的響應(yīng)時(shí)間，因此選用超聲

8、波傳感器作為此設(shè)計(jì)方案的傳感器探頭。4系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)此方案選擇51單片機(jī)作為控制核心，所測(cè)得的距離數(shù)值LCD液晶顯示器顯示，與障礙物之間的距離低于安全距離時(shí)利用蜂鳴器報(bào)警聲提示，超聲波發(fā)射信號(hào)由51單片機(jī)的P2.1口送出到超聲波發(fā)射電路，將超聲波發(fā)送出去，超聲波接收電路由CX20106A芯片和超聲波接收探頭組成的電路構(gòu)成，報(bào)警系統(tǒng)由蜂鳴器電路構(gòu)成。該超聲波測(cè)距系統(tǒng)硬件電路組成比較簡(jiǎn)單，包括單片機(jī)、超聲波測(cè)距模塊、LCD1602夜晶顯示器、按鍵4部分?？傮w框圖如圖4-1。圖4-1總體框圖104.1 控制核心STC12C5A60S2STC12C5A60S2/AD/PWMU單片機(jī)是宏晶科技生產(chǎn)的單時(shí)鐘

9、、機(jī)器周期(1T)的單片機(jī)，是高速、低功耗、超強(qiáng)抗干擾的新一代8051單片機(jī)，指令代碼完全兼容傳統(tǒng)8051，但速度快8-12倍。內(nèi)部集成MAX81%用復(fù)位電路,2路PWM,8各高速10位A/D轉(zhuǎn)換(250K/S),針對(duì)實(shí)時(shí)性要求比較高的系統(tǒng)。完全可以滿足本系統(tǒng)設(shè)計(jì)要求。最小系統(tǒng)圖如圖4-2。I-XIC3-4WVccADCLTL.IiMtkARdEC1JLDC25L2HI.LJLDLCCWADC3P!lJ劉MX!ADC4.PL 4河44Ka AECFLBM5.aAD5SOJLADCFl 7而皿嶼TNI同力皿EKWD1M制由TiDVJJJLLE/H3UTTk.3Pl.T-AB-lSJtDcrnmp

10、”FZ.&ADJ4LMUniLPJJir： A：k甌常年M4加HEDPJ.TKSA3ILmiXTAU轉(zhuǎn)網(wǎng)2?2UAIS匚 巨 匚 1=圖4-2單片機(jī)最小系統(tǒng)4.2 超聲波測(cè)距模塊根據(jù)經(jīng)濟(jì)適用的原則，選才DYP-ME00超聲波傳感器作為測(cè)距模塊，具基本性指標(biāo)如下：1. 使用電壓：DC5V2. 靜態(tài)電流：小于2mA3. 電平輸出：高5V4. 電平輸出：低0V5. 感應(yīng)角度：不大于15度6. 探測(cè)距離：2cm-750cm7. 高精度：可達(dá)3mm接線方式，VCCtrig(控制端)、echo(接收端)、GN刖線。本產(chǎn)品使用方法：一個(gè)控制口發(fā)一個(gè)10US以上的高電平，就可以在接收口等待高電平輸出.一有輸出

11、就可以開定時(shí)器計(jì)時(shí),當(dāng)此口變?yōu)榈碗娖綍r(shí)就可以讀定時(shí)器的值,此時(shí)就為此次測(cè)距的時(shí)間,方可算出距離.如此不斷的周期測(cè),就可以達(dá)到你移動(dòng)測(cè)量的值了。模塊工作原理：(1) 采用IO觸發(fā)測(cè)距，給至少10us的高電平信號(hào);(2) 模塊自動(dòng)發(fā)送8個(gè)40khz的方波，自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回；(3)有信號(hào)返回，通過(guò)IO輸出一高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間測(cè)試距離=(高電平時(shí)間*聲速(340M/S)/2。超聲波傳感器實(shí)物圖如圖4-3.圖4-3超聲波傳感器實(shí)物圖4.3數(shù)據(jù)顯示模塊出于人性化設(shè)計(jì)考慮，系統(tǒng)設(shè)計(jì)采用LCD液晶顯示器實(shí)時(shí)顯示汽車與障礙物之間的距離，便于駕駛員倒車操作。1602液晶也叫

12、1602字符型液晶，它是一種專門用來(lái)顯示字母、數(shù)字、符號(hào)等的點(diǎn)陣型液晶模塊。它由若干個(gè)5X7或者5X11等點(diǎn)陣字符位組成，每個(gè)點(diǎn)陣字符位都可以顯示一個(gè)字符，每位之間有一個(gè)點(diǎn)距的間隔，每行之間也有間隔，起到了字符間距和行間距的作用，正因?yàn)槿绱怂运荒芎芎玫仫@示圖形（用自定義CGRAM顯示效果也不好）。1602LCC指顯示白內(nèi)容為16X2,即可以顯示兩行，每行16個(gè)字符液晶模塊（顯示字符和數(shù)字）。市面上字符液晶大多數(shù)是基于HD44780夜晶芯片的，控制原理是完全相同的，因此基于HD44780?的控制程序可以很方便地應(yīng)用于市面上大部分的字符型液晶。本設(shè)計(jì)所選用的LCD1602的規(guī)格及硬件原理如圖4

13、-4、4-5。80.075。73.764 5圖4-4 LCD1602的規(guī)格示意圖LCD2LCD 1602I-圖4-5LCD1602的硬件原理圖5系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)由超聲波測(cè)距模塊的工作原理：采用I/O觸發(fā)測(cè)距，給至少10us的高電平信號(hào)；模塊自動(dòng)發(fā)送8個(gè)40khz的方波，自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回；有信號(hào)返回，通過(guò)IO輸出一高電平，高電平持續(xù)的時(shí)間就是超聲波從發(fā)射到返回的時(shí)間.測(cè)試距離=(高電平時(shí)間*聲速(340M/S)/2。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)中包括觸發(fā)程序、時(shí)間記錄及距離計(jì)算程序、LCD顯示程序、蜂鳴器驅(qū)動(dòng)發(fā)生程序及各程序塊的連接程序。5.1 總體流程首先是單片機(jī)給超聲波模塊至少10us的高電平信號(hào)，當(dāng)超聲

14、波模塊接收到回波后超聲波模塊輸出管腳輸出高電平，隨即啟動(dòng)定時(shí)器，直至管腳電平變成低電平，計(jì)時(shí)結(jié)束，結(jié)合公式即可計(jì)算出距離。距離的數(shù)據(jù)經(jīng)轉(zhuǎn)化后用LCD1602ft觀顯示出來(lái)，與此同時(shí)單片的一直對(duì)距離數(shù)據(jù)進(jìn)行判斷，如果距離小于設(shè)定的安全距離時(shí)，執(zhí)行蜂鳴器驅(qū)動(dòng)程序，發(fā)出報(bào)警。主程序圖如圖5-1.5.2 啟動(dòng)超聲波模塊程序采用I/O觸發(fā)測(cè)距，單片機(jī)通過(guò)I/O口給超聲波測(cè)距模塊至少10us的高電平信號(hào)。為保證精確計(jì)時(shí)同時(shí)節(jié)約硬件資源減少冗余代碼，可采用_nop()庫(kù)函數(shù)做延時(shí)函數(shù)進(jìn)行觸發(fā)操作。部分代碼如下：voidStartModule()TX=1;啟動(dòng)模塊，(T向超聲波模塊發(fā)出大于10us的觸發(fā)脈沖_

15、nop_();_nop_()；一個(gè)_nop_()相當(dāng)于延時(shí)1us,從而啟動(dòng)超聲波測(cè)距模塊_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();TX=0;/脈沖發(fā)射結(jié)束5.3 LCD1602顯示算法程序工作時(shí)由超聲波發(fā)射極發(fā)射超聲波,同時(shí)開始計(jì)時(shí),超聲波在空氣中傳播,當(dāng)碰到障礙物時(shí),由于其良好的反射能力而被反射,由超聲波接收極接收,此時(shí)計(jì)時(shí)結(jié)束。記超

16、聲波往返的時(shí)間為t,根據(jù)s=ct/2計(jì)算超聲波收發(fā)極與障礙物之間的距離。計(jì)算出來(lái)的距離通過(guò)算法處理可用LCD1602夜晶顯示器直觀顯示出來(lái)。部分算法代碼如下：voidConut(void)time=TH0*256+TL0;/超聲波發(fā)射返回時(shí)間用定時(shí)器來(lái)計(jì)時(shí)(16位)TH0=0;/重新初始化TL0=0;S=(time*1.7)/10;單位為MM,結(jié)合超聲波340m/s來(lái)計(jì)算if(S=7000)|flag=1)/flag=0;DisplayListChar(0,1,table1);/else/正常距離范圍則實(shí)時(shí)顯示距離disbuff0=S%10;disbuff1=S/10%10;disbuff2=

17、S/100%10;disbuff3=S/1000;DisplayListChar(0,0,Range);DisplayListChar(0,1,table);DisplayOneChar(9,1,ASCIIdisbuff3);DisplayOneChar(10,1,ASCIIdisbuff2);DisplayOneChar(11,1,ASCIIdisbuff1);DisplayOneChar(12,1,ASCII10);DisplayOneChar(13,1,ASCIIdisbuff0);5.4 蜂鳴器驅(qū)動(dòng)算法程序在本設(shè)計(jì)中，以簡(jiǎn)單易行為設(shè)計(jì)準(zhǔn)則，報(bào)警裝置用蜂鳴器充當(dāng)。單片機(jī)的I/O口可以直接

18、驅(qū)動(dòng)小型蜂鳴器，但是由于電流很小，聲音強(qiáng)度不足，所以可將I/O口輸出的驅(qū)動(dòng)信號(hào)經(jīng)放大電路放大后驅(qū)動(dòng)蜂鳴器。蜂鳴器驅(qū)動(dòng)代碼如下：voidRing(void)unsignedinti;for(i=0;i200;i+)DelayUs2x(200);SPK=!SPK;SPK=0;/防止一直給喇叭通電造成損壞for(i=0;i200;i+)DelayMs(1);6倒車測(cè)距系統(tǒng)實(shí)物在設(shè)計(jì)完畢后，根據(jù)設(shè)計(jì)進(jìn)行硬件仿真，仿真結(jié)果表明，設(shè)計(jì)原理符合客觀實(shí)際，很好地實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)要求指標(biāo)：距離檢測(cè)范圍：0.02M7.00M,響應(yīng)速度:小于1s,安全距離：設(shè)定為0.5M。硬件仿真效果如圖6-1,6-2。圖6-1硬件仿真

19、eFi S341e7結(jié)論本文采用超聲波傳感器設(shè)計(jì)了一種可視化的倒車測(cè)距系統(tǒng),并比較了紅外測(cè)距系統(tǒng)及激光測(cè)距系統(tǒng)在汽車防撞系統(tǒng)的運(yùn)用。根據(jù)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，為使測(cè)量的時(shí)間差t準(zhǔn)確,采取兩種方法提高精確度:1)安裝多個(gè)超聲波傳感器，避免死角；2)減小掃描周期，進(jìn)行N次測(cè)量，以N次測(cè)量時(shí)間的平均值作為有效值。當(dāng)然,為了使汽車倒車防撞系統(tǒng)實(shí)用化還需解決如下幾個(gè)問(wèn)題:1) 怎樣防止倒車時(shí),因道路兩旁物體,臨車道上的車輛產(chǎn)生錯(cuò)覺(jué)問(wèn)題;2) 增加減震措施，防止系統(tǒng)因震動(dòng)影響工作可靠性的問(wèn)題;3) 發(fā)出什么樣的報(bào)警信號(hào)才能使司機(jī)不造成緊張不安的情緒;4) 如何進(jìn)一步提高單片機(jī)計(jì)數(shù)工作頻率,減少誤差;5) 動(dòng)態(tài)探測(cè)距離

20、有待進(jìn)一步提高。這些問(wèn)題有待進(jìn)一步研究、探討。相信隨著器件的改進(jìn)和實(shí)驗(yàn)條件的改善,這些問(wèn)題會(huì)得到圓滿解決?？傊?由于本系統(tǒng)成本低、精確度較高、功能多、人性化具有廣闊的市場(chǎng)。8 致謝本文是在導(dǎo)師張艷兵副教授的悉心指導(dǎo)下完成的感謝他在課題的理論研究和技術(shù)細(xì)節(jié)方面給予我的指導(dǎo)和幫助導(dǎo)師嚴(yán)謹(jǐn)?shù)闹螌W(xué)態(tài)度,實(shí)事求是的工作作風(fēng)和勇于開拓進(jìn)取的精神使我受到深刻的教育,讓我獲益菲淺,為我今后的工作和學(xué)習(xí)打下了良好的基礎(chǔ)在此,謹(jǐn)向?qū)熤乱猿绺叩木匆?感謝我所在學(xué)院的領(lǐng)導(dǎo)和同志們,感謝他們?yōu)槲彝瓿杀菊n題而提供了必要的時(shí)間和條件本論文的順利完成是和他們的熱情支持和幫助分不開的感謝學(xué)院的各位領(lǐng)導(dǎo)!老師以及班主任加俊老師

21、,正是由于他們的熱情指導(dǎo)和幫助,使得本課題在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)按要求得以完成最后,向所有關(guān)心!理解!支持和幫助過(guò)我的老師!領(lǐng)導(dǎo)!同志和朋友們致以誠(chéng)摯的謝意!9 參考文獻(xiàn)1 趙廣濤,程蔭杭.基于超聲波傳感器的測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.微計(jì)算機(jī)信息,2006,01:129-130+149.2 孫驍苗,周東輝,栗欣,李立.移動(dòng)機(jī)器人的多傳感器測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.傳感器與微系統(tǒng),2006,02:50-52.3 陸曉元,林久令,張海明,王晉疆.一種激光測(cè)距系統(tǒng)用納秒脈沖變壓器的設(shè)計(jì)J.儀表技術(shù),2008,03:65-66+59.4張瑞玲，劉洪運(yùn).單模VCSEL敷光自混和測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.西南民族大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版),200

22、8,04:758-762.5 宋永東,周美麗,白宗文.高精度超聲波測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.現(xiàn)代電子技術(shù),2008,15:137-139.6 陳安健,鄭煒.脈沖激光測(cè)距系統(tǒng)中非球面物鏡的設(shè)計(jì)J.激光與紅外,2005,07:524-526.7 李田澤,李增祥,孫永偉.激光測(cè)距系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J.計(jì)量技術(shù),2003,03:6-8.8戴曰章，吳志勇.基于AT89C51單片機(jī)的超聲波測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.計(jì)量與測(cè)試技術(shù),2005,02:17-19.9 賀靜,王樹才,胡煉.基于聲納傳感器和C8051F040的測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.現(xiàn)代電子技術(shù),2009,18:144-146.10李航，王可人.基于STC89C52RC勺超聲波測(cè)距系

23、統(tǒng)設(shè)計(jì)J.電子測(cè)試,2010,01:55-58.11 趙小強(qiáng).簡(jiǎn)易的超聲波測(cè)距系統(tǒng)J.天津理工大學(xué)學(xué)報(bào),2010,01:49-52.12 蔣曉玲,孟志強(qiáng),陳燕東,許亮,羅廷芳,常金武.汽車追尾防撞紅外測(cè)距系統(tǒng)J.光電子技術(shù),2011,01:67-72.13 楊旭,劉小方,張澤奇,溫婷.基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.機(jī)床與液壓,2011,08:106-108+124.14 張邦成,張玉玲,王昕,韓躍營(yíng),姜艷青.超聲紅外復(fù)合測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.制造業(yè)自動(dòng)化,2011,14:122-124.15 顧國(guó)榮,鮑駿成,李海樂(lè).基于單片機(jī)的超聲波測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.沿海企業(yè)與科技,2012,02:42-45.1

24、6 楊光照,許春暉,張德浩,鄭莎,譚明香.基于單片機(jī)的激光測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.中國(guó)新技術(shù)新產(chǎn)品,2012,10:36-37.17岳文豹，楊錄，張艷花.FMCW皆達(dá)近程測(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.電子技術(shù)應(yīng)用,2012,04:73-75+79.18 王小華,周松青,殷嚴(yán)剛.基于溫度補(bǔ)償?shù)某暡y(cè)距系統(tǒng)設(shè)計(jì)J.廣西物理,2012,02:10-14.19 .中小學(xué)嘗試教育骨干教師研修班及校長(zhǎng)論壇11月中旬在上海舉行J.人民教育,2012,19:58.20 陳安健,路曉東.一種新型軍用激光測(cè)距系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究J.激光與紅外,2001,02:90-92.21蘭羽.基于40kHz超聲波測(cè)距系統(tǒng)的設(shè)計(jì)J.機(jī)械與電子，201

25、3,08:66-69.22 呂濤,劉志剛,鄧忠文,陶龍,龔海.一種光纖組量程擴(kuò)增的激光頻率掃描干涉絕對(duì)測(cè)距系統(tǒng)J.西安交通大學(xué)學(xué)報(bào),2013,0923 趙負(fù)圖.傳感器集成電路手冊(cè)M.北京:化學(xué)工業(yè)出版社,2002.424 孫寶元等.傳感器及應(yīng)用手冊(cè)M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.125 鄭國(guó)欽等.集成傳感器應(yīng)用入門M.浙江:浙江科學(xué)技術(shù)出版社,2003.226 何希才.傳感器及其應(yīng)用立例M.北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2004.127 沙占友.集成化智能傳感器原理與應(yīng)用M.北京:電子工業(yè)出版社,2004.628 畢滿清模擬電子技術(shù)基礎(chǔ)M電子工業(yè)出版社.北京.2008,0629 王劃一,楊西俠.自

26、動(dòng)控制原理M.國(guó)防工業(yè)出版社.北京.2010,08.30 趙山林.C程序設(shè)計(jì)M.高等教育出版社.北京.2010,08.10程序清單10.1主要代碼/*超聲波倒車?yán)走_(dá)（用LCD1602顯示）*/*修改日期：2013年10月21日*/*修改人：*/*超聲波模塊芯片DYP-ME007*/DYP-ME007共5個(gè)引腳，tri（控制端TX）單片機(jī)對(duì)其輸入大于10us的觸發(fā)脈沖/Echo:（接收端RX）,接收超聲波反射回來(lái)的信號(hào)，輸出高電平/out:為空引腳，一般不接#include#include#includelcd1602.h#includering.h#includering.hsbitRX=P2

27、A0;超聲波模塊接收發(fā)射信號(hào)trigsbitTX=P2A1；單片機(jī)相超聲波模塊發(fā)出激發(fā)脈沖EchosbitSTART=P2A2;/啟動(dòng)sbitSTOP=P2A3;/停止unsignedcharflagkey;/*距離計(jì)算函數(shù)*/voidConut(void)time=TH0*256+TL0;/計(jì)算時(shí)間，超聲波發(fā)射返回時(shí)間用定時(shí)器來(lái)計(jì)時(shí)(16位計(jì)時(shí)器)TH0=0;TL0=0;S=(time*1.7)/10;算出來(lái)是MM，結(jié)合超聲波340m/s來(lái)計(jì)算if(S=7000)|flag=1)/超出測(cè)量范圍flag=0;DisplayListChar(0,1,table1);/顯示相應(yīng)超出范圍的提示els

28、edisbuff0=S%10;disbuff1=S/10%10;disbuff2=S/100%10;disbuff3=S/1000;DisplayListChar(0,0,Range);DisplayListChar(0,1,table);DisplayOneChar(9,1,ASCIIdisbuff3);DisplayOneChar(10,1,ASCIIdisbuff2);DisplayOneChar(11,1,ASCIIdisbuff1);DisplayOneChar(12,1,ASCII10);DisplayOneChar(13,1,ASCIIdisbuff0);/*定時(shí)器0中斷函數(shù)功能

29、：T0中斷用來(lái)紀(jì)錄回波時(shí)間間隔，計(jì)數(shù)器溢出,超過(guò)測(cè)距范圍*/voidinter_T0()interrupt1flag=1;/中斷溢出標(biāo)志RX=0;/*啟動(dòng)超聲波模塊函數(shù)*/*voidStartModule()TX=1;/啟動(dòng)一次模塊，(TX)向超聲波模塊發(fā)出大于10us的觸發(fā)脈沖_nop_();_nop_()；一個(gè)-nop-()相當(dāng)于延時(shí)1us,從而啟動(dòng)超聲波測(cè)距模塊_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();_no

30、p_();_nop_();_nop_();_nop_();_nop_();/脈沖發(fā)射結(jié)束TX=0;/*計(jì)算超聲波發(fā)射接收時(shí)間的函數(shù)原理：信號(hào)返回，超聲波模塊輸出高電平，持續(xù)時(shí)間即為從發(fā)射到返回的時(shí)間*/voidTimer_Count(void)TR0=1;while(RX);TR0=0;Conut();/開啟計(jì)數(shù)/關(guān)閉計(jì)數(shù)/計(jì)算距離25/*主函數(shù)*/voidmain(void)unsignedintvalA;Delay400Ms();/啟動(dòng)等待，等LCM講入工作狀態(tài)LCMInit();/LCM初始化Delay5Ms();/延時(shí)片刻DisplayListChar(0,0,Range);Displ

31、ayListChar(0,1,table);/初始狀態(tài)LCD顯示TMOD=0x01;/定時(shí)器0工作在模式1,16位定時(shí)器；/開總中斷/計(jì)時(shí)器賦初值，/允許 T0 中斷EA=1;TH0=0;TL0=0;ET0=1;while(1)if(STOP=0)flagkey=1;WriteCommandLCM(0x01,1);/顯示清屏DisplayListChar(0,1,table3);/顯示倒車完畢警告！elseif(START=0)flagkey=0;if(flagkey=0)RX=1;/接收引腳初始化StartModule();/啟動(dòng)超聲波模塊for(valA=7500;valA0;valA-)

32、/掃描周期if(RX=1)/表示超聲波模塊信號(hào)已經(jīng)返回，開始計(jì)時(shí)；Timer_Count();/計(jì)算顯示距離10.2LCD1602.H代碼# ifndef_LCD1602_H_# define_LCD1602_H_#includesbitLCM_RW=P2A5;定義LCD1602的引腳sbitLCM_RS=P2A4;sbitLCM_E=P2A6;sbitwaring=P3A2;# defineLCM_DataP0# defineBusy0x80/用于檢測(cè)LCM狀態(tài)字中的Busy標(biāo)識(shí)voidLCMInit(void);/LCD初始化函數(shù)voidDisplayOneChar(unsignedcha

33、rX,unsignedcharY,unsignedcharDData);/LCD顯示一個(gè)字符函數(shù)voidDisplayListChar(unsignedcharX,unsignedcharY,unsignedcharcode*DData);/LCD顯示一個(gè)字符串函數(shù)voidDelay5Ms(void);/延時(shí)5毫秒函數(shù)voidDelay400Ms(void);/延時(shí)400毫秒函數(shù)voidDecode(unsignedcharScanCode);voidWriteDataLCM(unsignedcharWDLCM);/LCD1602寫數(shù)據(jù)函數(shù)voidWriteCommandLCM(unsigne

34、dcharWCLCM,BuysC);/LCD寫命令函數(shù)unsignedcharReadStatusLCM(void);unsignedcharcodeRange=DistanceFinder=;/LCD1602顯示格式unsignedcharcodeASCII13=09.-M;unsignedcharcodetable=Distance:000.0cm;unsignedcharcodetable1=!Outofrange;unsignedcharcodetable2=!Denger;unsignedcharcodetable3=STOP;unsignedinttime=0;/超聲波發(fā)射返回時(shí)間

35、unsignedlongS=0;/距離bitflag=0;/測(cè)量超出量程的標(biāo)志，主要以定時(shí)器的溢出來(lái)判定unsignedchardisbuff4=0,0,0,0,;/寫數(shù)據(jù)voidWriteDataLCM(unsignedcharWDLCM)ReadStatusLCM();/檢測(cè)忙LCM_Data=WDLCM;LCM_RS=1;LCM_RW=0;LCM_E=0;/若晶振速度太高可以在這后加小的延時(shí)LCM_E=0;/延時(shí)LCM_E=1;/寫指令voidWriteCommandLCM(unsignedcharWCLCM,BuysC)/BuysC為0時(shí)忽略忙檢測(cè)if(BuysC)ReadStatus

36、LCM();/根據(jù)需要檢測(cè)忙LCM_Data=WCLCM;LCM_RS=0;LCM_RW=0;LCM_E=0;LCM_E=0;LCM_E=1;/讀數(shù)據(jù)unsignedcharReadDataLCM(void)LCM_RS=1;LCM_RW=1;LCM_E=0;LCM_E=0;LCM_E=1;return(LCM_Data);/讀狀態(tài)unsignedcharReadStatusLCM(void)LCM_Data=0xFF;LCM_RS=0;LCM_RW=1;LCM_E=0;LCM_E=0;LCM_E=1;while(LCM_Data&Busy);/檢測(cè)忙信號(hào)return(LCM_Data);vo

37、idLCMInit(void)/LCM初始化LCM_Data=0;三次顯示模式設(shè)置，不檢測(cè)忙信號(hào)顯示模式設(shè)置,開始要求每次檢測(cè)忙信號(hào)關(guān)閉顯示顯示清屏顯示光標(biāo)移動(dòng)設(shè)置顯示開及光標(biāo)設(shè)置WriteCommandLCM(0x38,0);/Delay5Ms();WriteCommandLCM(0x38,0);Delay5Ms();WriteCommandLCM(0x38,0);Delay5Ms();WriteCommandLCM(0x38,1);/WriteCommandLCM(0x08,1);/WriteCommandLCM(0x01,1);/WriteCommandLCM(0x06,1);/WriteCommandLCM(0x0c,1);/按指定位置顯示一個(gè)字符voidDisplayOneChar(unsignedcharX,unsignedcharY,unsignedcharDData)Y&=0x1;/x代表液晶屏g上顯示時(shí)在該行的位置，Y代表行號(hào)，最大兩行，分別為0,1行X&=0xF;/限制X不能大于15，Y不能大于1if(Y)X|=0x40;/當(dāng)要顯示第二行時(shí)地址碼+0x40;X|=0x80;/算出指令碼WriteCommand