毕业设计方案超声波传感器及应用LCD液晶显示器配合美妙的音乐进行显示.doc

超声波传感器及应用超声波测距摘要：简介了一种基于AT89C52单片机超声波测距系统，由555和运放及比较器配合超声波传感器有效构成了超声波发射电路和接受电路。同步在数据解决，盲区消隐方面提出了有效解决办法！从而提高了检测精度及敏捷度,以及用LCD液晶显示屏配合美妙音乐进行显示。本文重要阐述了超声测距系统硬件电路构成、工作原理及软件设计办法。该系统硬件构造简朴、工作可靠,有良好测量精度和敏捷度。核心字 超声波 测距 LCD液晶前言随着科技迅猛发展越来越多科技成果被广泛运用到人们寻常生活当中,给咱们生活带来了诸多以便。这一设计就是本着这个宗旨出发,运用超声波特性来为咱们服务。人们能听到声音是由于物体振动产生，它频率在20HZ-20KHZ范畴内，超过20KHZ称为超声波，低于20HZ称为次声波。惯用超声波频率为几十KHZ-几十MHZ。由于超声波指向性强,因而常于距离测量。运用超声波检测往往比较迅速、以便、计算简朴、易于做到实时控制,并且在测量精度方面能达到工业实用规定,因而在移动机器人,汽车安全,海洋测量等上得到了广泛应用。本设计提供一种液晶显示测距装置,该装置运用了发射接受一体化超声波传感器和微解决器。采用超声波传感器分时工作于发射和接受,运用声波在空气中传播速度和发射脉冲到接受反射脉冲时间间隔计算出障碍物到超声波测距器之间距离。距离是在不同场合和控制中需要检测一种参数,因此,测距就成为数据采集中要解决一种问题。尽管测距有各种方式,例如,激光测距,微波测距,红外线测距和超声波测距等。但是,超声波测距不失为一种简朴可行办法。虽然超声波测距电路各种各样,甚至已有专用超声波测距集成电路。但是,有电路复杂,技术难度大,有调试困难,有元件不易购买。本文简介电路,成本低廉,性能可靠,所用元件易购,并且运用测距原理,结合单片机数据解决,使测量精度提高,电路实现容易,不必调试,工作稳定可靠。目 录前言I第一章 绪论11.1选题背景及研究意义1第二章 方案论证22.1超声波测距原理22.2系统工作原理2第三章 系统硬件电路设计43.1AT89C52单片机43.2超声波发射电路53.3超声波接受电路83.4 LCD液晶显示某些构造103.5音乐播放模块15第四章 系统软件设计164.1超声波接受发射软件设计164.2音频脉冲产生194.3 LCD液晶显示某些软件设计19结论22参照文献23道谢24附录25第一章 绪论1.1选题背景及研究意义1.1.1 选题背景在寻常生活中，有各种各样测距仪。与激光测距、红外线测距相比,超声波对外界光线、色彩和电磁场不敏感,更适于黑暗、电磁干扰强、有毒、灰尘或烟雾恶劣环境,在辨认透明及漫反射性差物体上也更有优势。并且超声波尚有其指向性强、能量消耗缓慢、传播距离较远等长处。超声波测距是一种非接触式测量,广泛应用于倒车防撞雷达、机器人接近觉、海洋测量、物体辨认等领域。距离是在不同场合和控制中需要检测一种参数,因此,测距就成为数据采集中要解决一种问题。1.1.2研究意义本设计是超声波测距仪装置,该装置运用了发射接受一体化超声波传感器和微解决器。采用超声波传感器分时工作于发射和接受,运用声波在空气中传播速度和发射脉冲到接受反射脉冲时间间隔计算出障碍物到超声波测距器之间距离。因而经惯用于距离测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。在寻常生活中起了广泛作用。第二章 方案论证2.1超声波测距原理 为了研究和运用超声波，人们已经设计和制成了许多超声波发生器。总体上讲，超声波发生器可以分为两大类：一类是用电气方式产生超声波，一类是用机械方式产生超声波。电气方式涉及压电型、磁致伸缩型和电动型等；机械方式有加尔统笛、液哨和气流旋笛等。它们所产生超声波频率、功率和声波特性各不相似，因而用途也各不相似。当前较为惯用是压电式超声波发生器超声波测距普通采用度越时间法,即运用s=vt/2计算被测物体距离。式中s为收发头与被测物体之间距离，v为超声波在介质中传播速度(v = 331. 41+T/273m/s),t为超声波来回时间间隔。工作原理为:发射头发出超声波以速度v在空气中传播,在到达被测物体时被其表面反射返回,由接受头接受,其来回时间为t,由s算出被测物体距离。T为环境温度,在量精度规定高场合必要考虑此影响,但在普通状况下,可舍去此法,由软件进行调节补偿。由于超声波也是一种声波，其声速c与温度关于，附表1列出了几种不同温度下声速。在使用时，如果温度变化不大，则可以为声速是基本不变。如果测距精度规定很高，则应通过温度补偿办法加以校正。声速拟定后，只要测得超声波来回时间，就可以求出距离。这就是超声波测距原理。表1 温度与声速关系温度（）30 20100102030100声速（m/s）313319325333338344349386 2.2系统工作原理 系统工作是由软件和硬件配合过程。先由微机使555使能端置1，继而555送出40kHz频率方波信号通过压电换能器（超声波发射头）将信号发射出去及发射超声波,同步该时刻启动定期器开时计时。该信号遇到障碍物反射回来在此称为回波。同步,压电换能器（超声波接受头）将接受回波及接受超声波,通过信号解决检波放大，及通过三级放大后再送到比较器进行比较输出比较电压，输出电压通过三极管后来，使之电压与AT89C52I/O口相匹配最后送至微机解决。最后进行LCD液晶显示同步配上美妙音乐。超声波测距系统设计框图如图2.1所示。微解决器AT89C52LCD液晶显示温度采集超声波发射超声波接受音乐播放5V电源图2.1超声波测距系统构成框图第三章 系统硬件电路设计硬件电路重要分为单片机系统及显示电路、超声波发射电路、超声波接受电路和电路音乐回放电路等某些构成。3.1AT89C52单片机AT89C52是美国ATMEL公司生产低电压、高性能CMOS 8位单片机，片内含8KB可重复檫写程序存储器和12B随机存取数据存储器（RAM），器件采用Atmel公司高密度、非易失性存储技术生产，兼容原则MCS-51指令系统，片内配备通用8位中央解决器（CPU）和Flash存储单元，功能强大AT89C52单片机可灵活应用于各种控制领域。单片机正常工作时，都需要有一种时钟电路，和一种复位电路。本设计中选取了内部时钟方式和按键电平复位电路，来构成单片机最小电路。如图3.1所示。AT89C52VccGNDGNDC322UFR21KR1200RESET晶振C230PFC130PFVcc XTAL1RST XTLL2Vss图3.1 单片机最小电路3.1.1时钟电路计算机工作时，是在统一时钟脉冲控制下一拍一拍进行，这个脉冲是由单片机控制器中时序电路发出。单片机时序就是CPU在执行指令时所需控制信号时间顺序。为了保证各部件间同步工作。单片机内部电路就在惟一时钟信号控制下严格准时序进行工作。要给单片机提供时序要有相关硬件电路，即振荡器和时钟电路。因而选取了内部时钟方式。运用蕊片内部振荡器，然后在引脚XTAL1和XTAL两端跨接晶体或陶瓷谐振器，就构成了稳定自激振荡器，其发出脉冲直接送入内部时钟电路如图1所示，外接晶振时，C1和C2值普通选取为30PF左右。C1，C2对频率有微调作用。晶体频率范畴可在1.212MHZ之间选取。在实际连接中，为了减少寄生电容，更好地保证振荡器稳定。可靠地工作，振荡器和电容应尽量安装得与单片机蕊片接近。3.1.2复位电路有图可以看出，是按键电平复位电路，相称于按复位键后复位端通过电阻与Vcc电源接通。复位是单片机初始化操作。单片机在启动运营时，都需要先复位，其作用是使CPU和系统中其她部件都处在一种拟定初始状态，并从这个状态开始工作。因而，复位是一种很重要操作方式。但单片机自身是不能自动进行复位，必要配合相应外部电路来实现。3.2超声波发射电路发射电路由555 构成多谐振荡器和超声波发射头构成。3.2.1多谐振荡器采用555 构成多谐振荡器可以实现宽范畴占空比调节!并且电路设计简朴!占用面积小。 如图3.2所示 ，由单片机AT89C52P2.3口发出同步脉冲信号!该同步脉冲启动多谐振荡器!使其输出40KHZ高频电压信号！通过整形直接加至超声波换能器探头！依照逆压电效应！产生振动频率为40KHZ超声波。 图3.2 超声波发射电路接通电源后，电容C被充电，VC上升，当VC上升到2/3VCC时，触发器被复位，同步放电BJT T导通，此时Vo为低电平，电容C通过R2和T放电，使VC下降。当VC下降到1/3VCC时，触发器又被置位，Vo翻转为高电平。电容器C放电所需时间为当C放电结束时，T截止，VCC将能过R1，R2向电容器充电，VC由1/3VCC上升到2/3VCC所需时间为当VC上升到2/3VCC时，触发器又发生翻转，如此周而复始，在输出端就得到一种周期性方波，其频率为由于555内部比较器敏捷度较高，并且采用差分电路形式，它振荡频率受电源电压温度变化影响很小。VcVo2/3vcc1/3vcc 图3.3 555工作波形图从555工作波形图，可看出占空比是固定不变。为了调解以便，我把R1和R2都换成了电位器，就形成了占空比可调电位器。使超声波发射电路更加具备高效性。也能满足波尽量减小失真。从面达到测距更长效果。3.2.2超声波传感器从图3.2超声波发射电路上看尚有一种超声波传感器。它具备把电信号转化为机械信号，同步又能把机械信号转化为电信号功能。在设计中选取了压电式超声波发声器。压电式超声波发生器事实上是运用压电晶体谐振来工作。超声波发生器内部构造如图3.4所示，它有两个压电晶片和一种共振板。压电晶体构成超声波传感器是一种可逆传感器，它可以将电能转变成机械振荡而产生超声波，同步它接受到超声波时，也能转变成电能，因此它可以提成发送器或接受器。当它两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，便产生超声波。反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接受到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接受器了。本文所采用超声波传感器是T/R-40-16（其中T表达发送，R表达接受，40表达频率为40KHZ，16表达其外径尺寸，以毫米计）压电晶片电极共振板 图3.4 超声波传感器构造3.3超声波接受电路超声波接受电路涉及由MC3403构成三级回波放大电路以及LM358电压比较整形电路两某些,与超声波接受传感器T-40-16配合使用,实现超声波接受功能。 图3.5 超声波接受电路3.3.1放大电路及其参数设计当测量距离较大时,超声波回波较弱,这时候就需要将信号放大,否则其转换成电信号幅值也会比较小。如图3.5所示,设计中,采用三级放大电路,将信号最大能放大50万倍。其中运算放大器IC3A、IC3B放大倍数为100倍,IC3C放大倍数为可调。依照公式Au=R6/R4(以第一级放大电路为例),可以求得各放大电路参数。计算后,取值如下，R3=10K，R4=10K，R6=1M，R7=1M。第三给放大是可调Au=Rx/R2.其中R2=10K。Rx为500K可调滑动变阻器。因此放大倍数是在（050）之间。从图3.5中，可以看到各个运放基准电压都是可调。这样更有助于达到自己想要抱负成果。超声波接受头接受到40 kHz反射波交流信号。电容C5、C9、C12作用为滤掉直流信号,对电容大小无特别规定,因此一律选为1000PF。其中放大电路是由MC3403构成。MC3403是四低功耗运算放大器。它引脚构造如图3.6所示。图3.6 MC3403引脚构造3.3.2电压比较电路及其参数设计电压比较器功能是比较两个电压值大小,例如,将一种信号电压U1和另一种参照电压UR进行比较,在U1UR和U1UR时,电压比较器输出两个不同电平,即高电平和低电平。比较器输出普通只有高电平和低电平两个稳定状态,因而它相称于一种受输入信号控制开关,当输入电压通过阈值时开关动作,使输出从一种电平跳转到另一种电平。系统中,比较器作用是将信号电压与设定基准电压相比较,当信号电压不不大于基准电压时,比较器输出正脉冲,Q1导通,P2.5接受负脉冲信号,单片机CPU发出中断,记录发射信号与接受信号之间时间,并计算距离。在比较器设计中要考虑两点因素:第一,要使Q1导通;第二,要使通过三极管后来电压与AT89C52P2.5口相匹配。为了在实际应用时能得到适当参数,将R10设计为最大阻值为5.1 k电阻,这样,R10阻值便可得到满足上述条件电压信号。用做电压比较器LM358，从图3.5可以看出比较器基准电压是可调，由于从超声波接受信号，规定有很高敏捷度和精度，从放大电路出来电压变化是非常微妙，必要配和可调基准电压采能满足进行比较达到达到设计中需要。LM358内部涉及有两个独立、高增益、内部频率补偿双运算放大器，适合于电源电压范畴很宽单电源使用，也合用于双电源工作模式，在推荐工作条件下，电源电流与电源电压无关。它使用范畴涉及传感放大器、直流增益模块和其她所有可用单电源供电使用运算放大器场合。图3.7为LM358引脚构造图。 图3.7 LM358引脚结3.4 LCD液晶显示某些构造在显示模块中，选取了JM12864J型图形点阵液晶显示模块进行显示。通过硬件电路和软件结合使得在液晶中显示如图3.8所示。JM12864J一共有有20个引脚，涉及数据引脚，控制引脚和电源引脚，硬件电路非常简朴。强大功能重要是通过软件实现。 LCD JM12864J超声波测距仪 黄益展距离：00.0000米当前温度：00 图3.8 LCD显示屏3.4.1 LCD参数和性能及引脚简介 JM12864J是一种图形点阵液晶显示屏,它重要由行驱动器/ 列驱动器及12864全点阵液晶显示屏构成.可完毕图形显示,也可以显示84个(1616点阵)中文.LCD显示屏是把LCD显示屏和控制模块结合在一起构成一种整体。重要技术参数和性能: 电源:VDD:+5V；LCD外接驱动电压为 -3.0-8.0V 显示内容:128(列)64(行)点 全屏幕点阵 七种指令 与CPU接口采用8位数据总线并行输入输出和8条控制线. 占空比1/64 工作温度:-10 +60 ,存储温度：-20 +70显示屏模块外部接口是通过它外接引脚，由外部对其进行读写操作共同形成。外部引脚提供了接口通道，而外部单片机对模块读写操作则执行了单片机模块之间信息交流，也就是显示内容交流.JM12864J一共有20个引脚，外部引脚编号为120。外接引脚编号、符号及其含义如表2所示。表2外部引脚及含义管脚号管脚名称电平管脚功能描述1VSS0V电源地2VDD5.0V电源电压3V0-液晶显示屏驱动电压:0-5V4RSH/LRS=“H”,表达DB7DB0为显示数据RS=“L”,表达DB7DB0为显示指令数据5R/WH/LR/W=“H”,E=“H”,数据被读到DB7DB0R/W=“L”,E=“HL”，DB7DB0数据被写到IR或DR6EH/L使能信号：R/W=“L”,E信号下降沿锁存DB7DB0 R/W=“H”,E=“H” DDRAM数据读到DB7DB0 714DB0DB7H/L数据总线15CS1H/LH:选取芯片(右半屏)信号16CS2H/LH:选取芯片(左半屏)信号17RESETH/L复位信号,低电平复位18VOUT-10VLCD驱动负电压19LED+DC+5VLED背光板电源20LED-DC0VLED背光板电源3.4.2 AT89C52和LCD显示屏模块接口AT89C52和LCD显示屏模块接口涉及硬件接口和软件接口两个某些。硬件接口是指AT89C52和LCD显示屏模块信息逻辑接线办法。软件接口是指AT89C52对LCD显示屏模块显示控制办法及程序。下面分别简介这两种接口办法。3.4.2.1 AT89C52和LCD显示屏模块硬件接口 AT89C52和JM12864J硬件接口连线如图3.9所示。在图中看出，LCD显示屏模块能动信号E是由AT89C52P3.2控制。当P3.2电平由高到低产生一种下降沿脉冲，就产生能动信号E。AT89C52P3端口P3.0P3.5用于产生控制信号，用于控制LCD显示模块工作。其中P3.0用于产生数据指令标志信号RS；P3.1用于产生读写信号R/W；P3.3、P3.4用于产生选取信号CS1、CS2；P3.5用于产生复位信号RST。AT89C52P1端口用于传送数据或指令，故P1.0P1.7和LCD显示屏模块DB0DB7相连。为使显示屏能具备满意亮度，在+5V和-5V之间接一种电位器，用于调节VEE电压。VEE电压普通取0-5V。图3.9 AT89C52和LCD显示屏模块接口3.4.2.2 AT89C52和LCD显示屏模块软件接口在JM12864J型LCD显示屏模块就用中，有7种指令格式。这些指令用于对模块执行专门控制功能，为些指令及其功能分别阐明如下。1）显示开关控制(DISPLAY ON/OFF)代码R/WRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0形式 0 0 0 0 1 1 1 1 1 DD=1:开显示(DISPLAY ON) 意即显示屏可以进行各种显示操作 D=0:关显示(DISPLAY OFF) 意即不能对显示屏进行各种显示操作 2）设立显示起始行(DISPLAY START LINE) 代码R/WRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0形式 0 0 1 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 Z地址计数器是一种6位计数器。此计数器具备循环计数功能，是用于显示行扫描同步。当一行扫描完毕，此地址计数器自动加1，指向下一行扫描。RST复位后Z地址计数器为0。显示起始行是由Z地址计数器控制。A5A0 6位地址自动送入Z地址计数器，起始行地址可以是063任意一行。例如:选取A5A0是62,则起始行与DDRAM行相应关系如下：DDRAM 行：62 63 0 1 2 3 28 29屏幕显示行： 1 2 3 4 5 6 31 323） 设立页地址（SET PAGE “X ADDRESS”)代码R/WRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0形式 0 0 1 0 1 1 1 A2 A1 A0所谓页地址就是DDRAM行地址，8行为一页,模块共64行即8页,A2A0表达07页。读写数据对地址没有影响,页地址由本指令或RST信号变化复位后页地址为0。页地址与DDRAM相应关系见DDRAM地址表。4) 设立Y地址(SET Y ADDRESS) 代码R/WRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0形式 0 0 0 1 A5 A4 A3 A2 A1 A0 此指令作用是将A5A0送入Y地址计数器，作为DDRAMY地址指针。在对DDRAM进行读写操作后，Y地址指针自动加1,指向下一种DDRAM单元。DDRAM地址表如表3所示。表3 DDRAM地址表 CS1=1CS2=1Y=016263016263行号X=0DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB707DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7855X=7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB756635) 读状态(STATUS READ)代码R/W RSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0形式 0 1 BUSY 0ON/OFFRET 0 0 0 0当R/W=1 RS=0时,在E信号为“H”作用下，状态分别输出到数据总线(DB7DB0)相应位。BF： BF标志组件内部工作状况。BF=1表达组件在进行内部操作，此时组件不接受外总指令和数据；BF=0时，组件为准备状态，随时可接受外总指令和数据。ON/OFF：表达DFF触发器状态，用于控制屏幕显示开和关。RST： RST=1表达内部正在初始化，此时组件不接受任何指令和数据6) 写显示数据(WRITE DISPLAY DATE) 代码R/W RSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0形式 0 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 D7D0为显示数据，此指令把D7D0写入相应DDRAM单元,Y地址指针自动加1。7) 读显示数据(READ DISPLAY DATE) 代码R/WRSDB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0形式 1 1 D7 D6 D5 D4 D3 D2 D1 D0 此指令把DDRAM内容D7D0读到数据总线DB7DB0，Y地址指针自动加1。3.5音乐播放模块在音乐播放模块中，硬件电路重要是由功率放大器LM386和杨声器构成。和单片机硬件接线图如图3.9所示.从图中可以看出AT89C52单片机P2.7口来控制扬声器来播放，图中3.10所示，LM386构成是增益为50放大电路，某些滤波电容配合，尽量减小失真，使得声间能达到清晰宏亮效果。电路简朴，只要配合软件使得I/O中输出不同音频脉冲，就能放出美妙音乐。LM386是美国国家半导体公司生产音频功率放大器，重要应用于低电压消费类产品。为使外围元件至少，电压增益内置为20。当1脚和8脚之间开路时，电压增益为26DB；若在1脚和8脚之间增长一只外接电阻和电容， 图3.10 LM386硬件接线图便可将电压增益调为任意值，则增益可达46DB，变化阻容值则增益可在26DB-46DB之间任意选用。电阻值越小增益越大。输入端以地位参照，同步输出端被自动偏置到电源电压一半，在6V电源电压下，它静态功耗仅为24mW,使得LM386特别合用于低电压供电场合。因而在便携式无线电设备、收音机、录音机、小型放大设备中得到广泛应用。LM386引脚构造如图3.11所示。图3.11 LM386引脚构造第四章 系统软件设计系统软件某些涉及主程序、中断子程序和其她子程序。主程序完毕系统初始化后调用LCD液晶显示程序，再调用测距在内各个子程序完毕距离测量并显示输出。各子程序重要有:延时子程序、距离计算子程序及BCD码转换子程序，压缩BCD码乘法子程序，压缩BCD码加子法程序等。主程序流程图如图4.1所示。4.1超声波接受发射软件设计4.1.1距离计算问题超声波发射接受所测距离软件设计中，让单片机省去了繁杂除法计算。以170乘上超声波从发射到接受时间。即有压缩BCD码乘法进行计算。固然咱们懂得，定期器计数最大值是65535us,如果以这个时间乘以170m距离能达到11.140950m.。因而在设计中，考虑到用上了定期器0溢出标志TF0。当超声波从发射到接受时间超过了65535us，就把TF0置1，然后软件将TF0清0。接着开始计数。最后是把日后计数时间乘以170。所得成果加上11.140950N。N为TF1置1次数。即调用压缩BCD码加法。最后就进行解压缩进行显示。把所得成果每一位分派到不同地址上。最后就依照地址拟定位数了。超声波接受发射软件流程图如图4.2所示。4.1.2串扰问题设计中,超声波发射极和接受极距离较近,这样,当发射极发射超声波后,有某些超声波没通过障碍物反射就直接绕射到接受极上,这某些信号是无用,会引起系统误测。设计中采用延时技术来解决这个问题,并设定延时时间为1 ms,即在发射极发射超声波1 ms内,没有启动定期器 ,接受电路对此期间接受到任何信号不予理睬,1 ms后及时启动T0,这时接受到信号才有效,并在接受到回波信号同步,T0停。此时T0所记录CPU发送脉冲信号前沿到回波脉冲信号之间时间才是需要.YN初始化LCD刷新LCD调用DS18B20调用LCD显示按键等待返回测距初始化超声小波发射接受距离计算LCD显示图4.1 主程序流程图4.1.3二/十进制数(BCD码)转换问题为了简化硬件电路和节约转换时间,一方面用二进制对每1位十进制数字编码,即BCD码,这种编码方式特点是保存十进制权,而数字用二进制表达。这时获得是压缩BCD码,要想获得要显示十进制数,还必要执行一种分离BCD码子程序分别屏蔽每一字节高低4位,然后将所获得高低4位分别存储在1个字节中。TF0=0YNYNTF0=1发射超声波脉冲查询定期溢出有回波吗计算距离调用液晶显示初始化按键等待计时开始停止计时图4.2 超声波接受发射软件流程图4.2音频脉冲产生要产生音频脉冲，只要算出某一音频周期（1/频率），然后将此周期除以2，即为半周期时间，运用定期器计时这半个周期时间，每当计时到后就将输出脉冲I/O反相，就可以在I/O端上得到此脉冲。运用AT89C52内部定期器使期工作在计数器模式MODE1下，变化计数器值TH1及TL1以产生不同频率办法。 例如，频率为523HZ，其周期T=1/523=1912us,因而，只要令计数器计时956us/1us=956,在每计数956次时将I/O反相，就可得到中间DO（523HZ）。计数脉冲值与频率关系如下。 N=Fi2Fr式中 N计数值；Fi内部计时一次为us,故其频率为1MHZ；Fr要产生频率。其计数办法如下：T65536N65536Fi2Fr 每个音符使用一种字节，字节高4位代表音符高低，低4位代表音符节拍，如果1拍为0.4S，1/4拍是0.1s，只要设定延迟时间就可求得节拍时间。假设1/4拍为1DELAY，则1拍应为4DELAY，依次类推。因此，只规定得1/4拍DELAY时间，别的节拍就是它倍数。4.3 LCD液晶显示某些软件设计JM12864J有12864点显示阵列。可显示中文（48个1616点阵中文），也可显示数字（416个168点阵数字）。在软件编程必要要严格遵守点阵坐标位置，否则就容易中文数字重叠，达不到抱负效果，浮现一批乱码。在软件设计中，一方面要写入所有字符。查要寻址二进制编码坐标位置，定位好后，就写进二进制字符。紧接着就是内部写数据代码指针定位，再写入数据。每一次写字符时，都是写字符上半部，接着再写字符下半部。同步必要配合刷新程序，才干在屏幕上显示清晰效果，不会浮现乱码。4.3.1读/写时序运用单片机可以实现对LCD显示屏模块读写操作，也就是把显示信息取出或写入到模块中显示数据存储器DDRAM中读写有一定期序规定。这时分别简介其读时序和写时序。4.3.1.1JM12864J型LCD显示模块读时序 LCD显示屏模块读时序由信号E，R/W，CS，RS和DB0DB7构成。E是能动信号，R/W是读写信号，RS是显示/指令标志位，CS是选取信号，DB0DB7是数据信号。JM12864J读时序如图4.3所示。从图中可以看出：R/W=1时，执行读操作，在E信号上升沿开始执行读出，把JM12864J内DDRAM内容读出到数据总线DB0DB7上。这时如果RS=1，则读出是显示数据：如果RS=0，则读出是指令数据。CS2=1，CS1=0，读右半屏内容：CS2=0，CS1=1，读左半屏内容。 图4.3 JM12864J读时序4.3.1.2JM12864J型LCD显示屏模块写时序JM12864J写时序如图4.4所示。写时序和读时序区别在于R/W信号为低电平，即R/W=0。这时，必要先把写入数据由外部单片机送入数据总线DB0DB7，然后在能动信号E下降沿时，把数据从DB0DB7写入到模块显示数据存储器DDRAM中。同样，在RS=1时，写入是数据；RS=0时，写入是指令。在CS2=1，CS1=0时，把数据写入右半屏；在CS2=0，CS1=1时，把数据写入左半屏。 图4.4 JM12864J写时序结论系统测量范畴较大(最大限定2.5 m),测量误差小,所用都是常规部件,具备较强实用价值。此外,由于其构造简朴、体积小、抗干扰性能好,因此比较合用于行走机器人。固然,要满足更高精度规定,还须进行恰当改进,例如可增长温度补偿单元;在某些特殊场合应用中,还要考虑超声波入射角、反射角以及超声波传播介质密度、表面光滑度等因素。在设计中感觉在硬件方面还存在诸多问题。在超声波发射电路中，曾经试用过晶体管来加大功率，但是无法达到预想效果。在超声波接受接受电路中，波形失真太大，并且杂波信号也非常强，有时候甚至超过接受到信号，成果是必定达不到敏捷度和精度规定。也尝试过在放大电路后出来加上整流电路，把交流信号转化直流信号送到比较器进行比较成果也无法达到预想效果。并且整个系统相称不稳定，必要要时不时地进行调试，才干使系统正常工作。如果要进一步展开研究，在超声波发射电路中，加上达林顿管，进行两级功率放大，也许能过使超声波发射更长，达到距离更远效果。在超声波接受电路中，可以当超声波接受到信号，将机械信号转化为电信号时，就进行整流，把交流信号转化为直流电压信号，然后进行三级放大，也许能达到比较好果。也可以在超声波接受电路加上高阻滤波电路和低阻滤波电路，滤除杂波，只让40KHZ信号能过，这样就可以消除外界干扰。或者还可以，将比较器换在音频译码集成块LM567，把它调成只让40KHX信号通过，当接受到40KHZ信号时，输出端就变成低电平，可以触发单片机，这样就可以使系统更稳定。参照文献1 LM567.PDF. MAXIM INTEGRATED PRODUCTS 19972 MAX232.PDF. TEXAS INSTRUMENTS INCORPORATED 19983 MC3403.PDF. STMICROELECTRONICS 19984 ISD1400.PDF.ISD COMPANY 19985 C8550.PDF.USHA(INDIA)LTD 19986 LM318N.PDF.NATIONAL SEMICONDUCTOR CORPORATION 7 LM358P.PDF. STMICROELECTRONICS 8 L7905.PDF. STMICROELECTRONICS 9 ULN.PDF. STMICROELECTRONICS 10 DS18B20.PDF.DALLAS SEMICONDUCTOR CROP 11 何立民.单片机应用技术选编（5）.北京：北京航空航天大学出版社 199712 楼然苗等.51系列单片机设计实例.北京：北京航空航天大学出版社13 胡汉才.单片机原理及接口技术.北京：清华大学出版社 199614 张迎新等.单片机初级教程.北京：北就航空航天大学出版社 15 康华光.电子技术基本模仿某些.北京：高等教诲出版社 199716 康华光.电子技术基本数字某些.北京：高等教诲出版社 199717 刘文涛.单片机应用开发实例.北京：清华大学出版社 18 李光飞等.单片机课程设计实例指引.北京：北京航空航天大学出版19 余永权.ATMEL89系列单片机应用技术.北京：北京航空航天大学出20 付家才.单片机控制工程实践技术.北京：化学工业出出版社 道谢毕业设计在紧张繁忙中结束了，回眸过去，这段时期对我来说是受益非浅。一种月时间里我完毕了关于超声波及应用。通过这次，对我进行了较好锻炼，我专业知识得到了巩固、完善和提高，这对我一种即将跨出学校大门学生来说特别重要。在这里我要特别感谢指引我教师龚教师。谢谢你不辞辛苦为咱们修改论文，为咱们提出意见。让咱们论文更完善。附录