1、基于單片機的超聲波測距系統(xtng)設計摘要(zhiyo):本設計是以單片機技術(jsh)為基礎，實現對前方物體距離的測量。根據超聲波指向性強,能量消耗慢,在介質中傳播距離遠的特點,利用超生波傳感器對前方物體進行感應，經過單片機中的程序對超聲波傳感器發射和接收的超聲波信號進行分析和計算處理，最后將處理結果在LCD1602上顯示。STC89C52單片機的超聲波測距系統,此系統根據超聲波在空氣中傳播反射原理,把超聲波傳感器作為接口部件,利用超聲波在空氣中傳播的時間差來測量距離,設計了一套超聲波檢測系統。該系統設計主要由主控制器模塊、超聲波發射模塊、超聲波接收模塊和顯示模塊等四個基本模塊構成，用接

2、收部分接收超聲波。本設計利用兩個中斷，在發射信號時，打開定時器中斷0和外部中斷0使定時器計時，接收到發射超聲波信號時，外部中斷0關閉中斷，這時定時器中斷0計錄的時間就為超聲波傳播經過測距儀到前方物體的來回時間。利用公式S=TV2（V為超生波傳播速度，本設計設定值340m/s）,經過單片機處理得到距離值S并且通過LCD1602顯示出來。關鍵詞：單片機STC89C52，HC-SR04超聲波傳感器，LCD1602目錄(ml)第一章 緒論(xln)超聲波是指頻率在20kHz以上的聲波，它屬于機械波的范疇。超聲波也遵循一般機械波在彈性介質中的傳播規律，如在介質的分界面處發生反射和折射現象，在進入介質后被

3、介質吸收而發生衰減。它也有自已的特性，如它的頻率可以非常高，達到兆赫級，因此，它在介質中傳播時能量可以集中在很小的范圍(fnwi)內，具有良好的成束性，也就是方向性好。1.有關于(guny)超聲波的簡單介紹1.1 課題研究背景超聲波1是指頻率在20kHz以上的聲波，它屬于機械波的范疇。超聲波也遵循一般機械波在彈性介質中的傳播規律，如在介質的分界面處發生反射和折射現象，在進入介質后被介質吸收而發生衰減等。正是因為具有這些性質，使得超聲波可以用于距離的測量中。隨著科技水平的不斷提高，超聲波測距技術被廣泛應用于人們日常工作和生活之中。一般的超聲波測距儀可用于固定物位或液位的測量，適用于建筑物內部、液

4、位高度的測量等。近年來，隨著電子測量技術的發展，運用超聲波作出精確測量已成可能。隨著經濟發展，電子測量技術應用越來越廣泛，而超聲波測量精確高，成本低，性能穩定則備受青睞。1.2 課題研究意義由于超聲測距是一種非接觸2檢測技術，不受光線、被測對象顏色等的影響，較其它儀器更衛生，更耐潮濕、粉塵、高溫、腐蝕氣體等惡劣環境，對于被測物處于黑暗、有灰塵、煙霧、電磁干擾等惡劣環境有一定的適應能力。具有少維護、不污染、高可靠、長壽命等特點。因此可廣泛應用于紙業、礦業、電廠、化工業、水處理廠、污水處理廠、農業用水、環保檢測、食品（酒業、飲料業、添加劑、食用油、奶制品）、防汛、水文、明渠、空間定位、公路限高料位

5、測量、車輛自動導航、物體識別與定位、車輛安全行駛輔助系統乃至地形地貌探測等許多領域中。可在不同環境中進行距離準確度在線標定，可直接用于水、酒、糖、飲料等液位控制，可進行差值設定，直接顯示各種液位罐的液位、料位高度。因此，超聲在空氣中測距在特殊環境下有較廣泛的應用。利用超聲波檢測往往比較迅速、方便、計算簡單、易于實現實時控制，并且在測量精度方面能達到工業實用的指標要求，因此為了使移動機器人能夠自動躲避障礙物行走，就必須裝備測距系統，以使其及時獲取距障礙物的位置信息（距離和方向）。因此超聲波測距在移動機器人的研究上得到了廣泛的應用。同時由于超聲波測距系統具有以上的這些優點，因此在汽車倒車雷達的研制

6、方面也得到了廣泛的應用。1.3國內外相關(xinggun)研究情況國內的超聲波測3量主要(zhyo)集中在對010 m固體和液體的測量(cling)，一般測量精度高，回波穩定4。近年來隨著超聲波技術研究的不斷深入已廣泛應用于各種工業領域，如工業自動控制，建筑工程測量和機器人視覺識別等方面。此外在材料科學、醫學、生物科學等領域中也占據重要地位。國外在提高超聲波測距方面做了大量的研究，國內的一些學者也作了大量相關的研究。南昌航空工業學院的江澤濤5在溫度對液體中超聲波速度的影響一文中，洋細地分析了溫度對超聲波在液體中傳播速度的影響，導出了超聲波速度同液體壓縮系數及密度的關系，研究了壓縮系數及密度同溫

7、度的關系，進而研究了溫度對聲速及聲時的影響， 用實驗測量了不同的液體成分下的聲時同溫度的關系。Figneroa JF，Lamancusa JS6在A method for accurate detection of time of arrival：AnalysiS and design of ultrasonic ranging system一文中，提出一種新的計時方法，該方法的原理是回波時延由峰值時延和相位時延相加而得，分別用不同的檢測方法得到峰值時延和相位時延，相加后即得回波的傳播時間。2.課題設計的任務和要求主要內容根據所學知識，設計一個基于單片機的超聲波測距系統。（1）硬件設計：選擇單

8、片機型號和超聲波模塊，設計主要的電路模塊，主要包括：單片機最小系統、鍵盤接口模塊、超聲波接口電路模塊和顯示模塊；（2）軟件設計：使用Keil C51設計系統軟件，并完成聯機調試，軟件設計的主要模塊有：系統初始化、鍵盤掃描、超聲波測距和測量結果顯示。 （3）需要(xyo)實現的技術指標：探測(tnc)距離：2cm-450cm 精度(jn d)：可達10mm 第二章 超聲波測距原理1.研究方案及選擇1.1方案一：基于ARM7的超聲波測距系統設計以S3C2410為核心，通過對其進行軟件編程，實現該芯片對其外圍電路的適時控制,并提供給外圍電路各種所需的信號,包括頻率振蕩信號、數據處理信號和譯碼顯示信號

9、等等，大大簡化了外圍電路的設計難度，同時更重要的是該種設計方案大大節省了設計成本，并且由于采用軟件編程技術，所以其移植性能好，在設計電路時可以將其他更多的功能設計進去8。頻率為40kHz左右的超聲波在空氣中傳播的效率最佳，發射的超聲波被調制成40kHz左右，具有一定間隔調制脈沖波信號。測距系統結構如圖2.1所示。系統由測距系統、控制和顯示部分組成。發射電路接收電路S3C2410溫度補償LCD顯示圖2.1基于ARM的超聲波測距系統框圖1.2方案二：采用CPLD來控制的超聲波測距儀采用CPLD來控制的超聲波測距儀，主要是在軟件上運用VHDL（Very High Speed Integrated C

10、ircuit Hardware Description Language）編寫程序使用MAX+plus II軟件進行軟硬件設計的仿真和調試，最終實現測距功能。使用本方案的優點在于在超聲波測距儀設計中采用的是MAX7000s系列中的EPM7128SLC84-15的CPLD器件，其最高頻率可達175.4MHz，可用于組合邏輯電路、時序邏輯電路、算法、雙端口RAM等的設計。充分利用了其多達128個宏單元、68pin可編程I/O口，使該器件可以將分頻功能、計數功能、顯示編碼功能、振蕩功能全部集于一體。又因其延時平均的特點，保證了測距結果精度高、響應速度快。缺點是方案中需要一塊FPGA,一塊雙口RAM,

11、還需要一塊用來存儲波形數據的EEPROM，那么設計的成本較高。同時在FPGA中還要用硬件描述語言(VHDL語言)編寫程序來實現硬件電路功能。由于EPM7128SLC84-15的算法復雜，所以在軟件實現起來編程也復雜。1.3方案(fng n)三：采用(ciyng)51單片機控制的超聲波測距系統(xtng)采用單片機來控制的超聲波測距儀是先由單片機產生一個信號，經過信號線，把信號引入到與超聲波發射器相連的信號引腳上，再由超聲波發射器向某一方向發射超聲波，在發射時刻的同時開始計時，超聲波在空氣中傳播，途中碰到障礙物就立即返回來，超聲波接收器收到反射波就立即停止計時。超聲波在空氣中的傳播速度為340m

12、/s，根據計時器記錄的時間t，就可以計算出發射點距障礙物的距離(s)，即：S=vt/2原理框圖如2.2所示。 t 障礙物 s 超聲波發射 超聲波接收 圖2.2 超聲波的測距原理方案(fng n)一統能夠實現自動測距、自動探傷和實時顯示功能，集探傷、測距等多種功能于一體，所有運算、處理、顯示都實現數字化；并且操作(cozu)簡單。使用方便，所有功能都有按鍵控制；測量速度快、準確，結果顯示直觀；儀器依靠電池供電，設有低功耗模式；體積小，攜帶方便，適用于室內、野外等各種條件下作業。方案(fng n)三計硬件簡單，容易實現，測距范圍適中。測量誤差可以控制在士1 c m左右。系統軟件采用合理算法，提高了

13、測量精度，具有較好的應用價值。另外其使用的51系列單片機以8051為內核，兼容MCS-51系列單片機，內部含有Flash存儲器，在系統開發可以反復擦寫；用靜態時鐘方式，可以節省電能；支持ISP（在線編程），不需要把單片機從電路板取下來就可以擦寫程序；晶振頻率高達24M，運行速度更快，價格也比較便宜；增了看門狗電路，防止程序“走飛”，更加安全可靠。與第二種方案相比，第三種使用的是單片機，編譯語言可以用C語言來實現，所以比較簡單。2.超聲波測距的原理2.1 超聲波的基本理論 超聲波是一門以物理、電子、機械、以及材料科學為基礎的、各行各業都要使用的通用技術之一。該技術在國民經濟中，對提高產品質量，保

14、障生產安全和設備安全運作，降低生產成本，提高生產效率特別具有潛在能力。因此，我國對超聲波的研究特別活躍。超聲技術是通過超聲波的產生、傳播以及接收的物理過程完成的。超聲波具有聚束、定向及反射、投射等特性。按超聲波振動輻射大小不同大致可以分為：用超聲波使物體或物性變化的功率應用，稱之為功率超聲；用超聲波獲取信息，稱為檢測超聲。超聲波是聽覺閾值之外的振動，其頻率范圍在1010Hz，其中通常的頻率大約在103之間。超聲波在超聲場（被超聲波充滿的范圍）傳播時，如果超聲波的波長與超聲場相比，超聲場很大，超聲波就像處在一種無限的介質中，超聲波自由地向外擴散；反之，如果超聲波的波長與相鄰介質的尺寸相近，則超聲

15、波受到界面限制不能自由的向外擴散。于是超聲波在傳播過程中有如下的特性和作用：1 超聲波的傳播速度超聲波在介質中可以產生(chnshng)三中形式的振蕩波：橫波質點振動(zhndng)方向垂直于傳播方向的波；縱波質點(zhdin)振動方向與傳播方向一致的波；表面波質點振動介于縱波和橫波之間，沿表面傳播的波。橫波只能在固體中傳播，縱波能在固體液體中和氣體中傳播，表面波隨深度的增加其衰減很快。為了測量各種狀態下的物理量多采用縱波形式的超聲波。超聲波的頻率越高，越與光波某些特性相似。 超聲波與氣其他聲波一樣，其傳播速度與介質密度和彈性特性有關。 超聲波在氣體和液體中，其傳播速度C=（）式中 介質的密度

16、； 絕對壓縮系數。 可以推導出超聲波在空氣種傳播速度。（T為環境溫度）。 超聲波在固體中的傳播速度分兩種情況： (1)縱波在固體介質中的傳播速度 其傳播與介質的形狀有關。 （細棒） （薄板） （無限介質）式中 E楊氏模具； 泊松系數； K體積彈性模具； G剪片彈性模。(2)橫波聲速公式為 （無限介質） 在固體中，介于05之間，因此一般可視為橫波聲速為縱波的一半。 2 超聲波的物理性質當超聲波傳播到兩種特性不同的介質的平面(pngmin)上時，一部分被反射；另一部分透射過界面，在相鄰的介質內部繼續傳播；這樣的兩種情況稱之為超聲波的反射和折射，如圖2.1.1所示： (1) 超聲波的反射(fnsh)

17、和折射 當超聲波傳播到兩種特性阻抗不同介質的平面分界面(jimin)上時，一部分超聲波被反射；另一部分透射過界面，在相鄰介質內部繼續傳播；這樣的兩種情況稱之為超聲波的反射和折射，如圖2.1.1所示。聲波的反射系數和透射系數可以分別由如下兩式求得：圖 2.1.1 聲波反射 式中：分別為聲波的入射角和反射角； 分別為兩介質的特征阻抗，其中為反射波和折射波的速度。反射角、折射角與聲速滿足折射定律關系式：。當超聲波垂直入射界面時，即，則： 如果sin，入射波完全被反射，在相鄰兩個介質中沒有折射波。如果超聲波斜入射到兩個固體介質面或兩粘滯彈性介質面時，一列斜入射的縱波不僅產生反射縱波和折射縱波，而且還產

18、生反射橫波和折射橫波。(2)超聲波的衰減超聲波在一種介質中傳播，其聲壓和聲強按指數函數規律衰減。在平面波的情況下，距離聲源x處的聲壓p和聲強I的衰減規律如下： 式中：距離聲源x=0處的聲壓(shn y)和聲強； 超聲波(shn b)與聲波間的距離； A衰減系數，單位(dnwi)為（奈培/厘米）。(3)超聲波的干涉如果在一種介質中傳播幾個聲波，于是產生波的干涉現象。若以兩個頻率相同，振幅和不等，波程差為d的兩個波干涉為例，該兩個波合成振幅為，其中為波長。從上式看出，當d=0或d=（為整數）時，合成振幅達到最大值；當d=時，合成振幅為最小值。當時，；當d的奇數倍時，兩波相互抵消合成幅度為0。由于超

19、聲波的干涉，在輻射器的周圍形成一個包括最大最小的揚聲場。 3 超聲波對聲場產生的作用(1) 機械作用超聲波傳播過程中，會引起介質質點交替的壓縮與伸張，構成了壓力的變化，這種壓力的變化將引起機械效應。超聲波引起質點的運動，雖然位移和速度不大，但是與超聲波振動的頻率的平方成正比的質點的加速度卻很大。有時足以達到破壞介質的程度。(2) 空化作用在流體動力學指出，存在于液體中的微氣泡在聲場的作用下振動，當聲壓達到一定的值時，氣泡將迅速膨脹，然后突然閉合，在氣泡閉合時產生沖擊波，這種膨脹、閉合、振動等一系列動力學過程稱為空化。(3) 熱學作用如果超聲波作用于介質時被介質所吸收，實際上也就是有能量吸收，同

20、時，由于超聲波的振動，使介質產生強烈的高頻振蕩介質相互摩擦產生熱熱量，這種能量使介質溫度升高。 4 超聲波傳感器超聲波傳感器主要有電致伸縮和磁致伸縮兩類，電致伸縮采用雙壓電陶瓷晶片制成，具有可逆特性。壓電陶瓷片具有如下特性：當在其兩端加上大小和方向不斷變化的交流電壓時，就會產生“壓電效應”，使壓電陶瓷也產生機械變形，這種機械變形的大小以及方向與外加電壓的大小和方向成正。也就是說，若在壓電晶片兩邊加以頻率為的交流電電壓時，它就會產生同頻率的機械振動，這種機械振動推動空氣的張弛，當落在音頻范圍內時便會發出聲音。反之，如果由超聲波機械振動作用于陶瓷片使其發生微小的形變時，那么壓電晶片也會產生與振動頻

21、率相同的微弱的交流信號。超聲波傳感器結構(jigu)如下： 圖 2.1.2 元件內部結構 圖 2.1.3 超聲波外部(wib)結構 2.2 超聲波測距系統(xtng)原理在超聲探測電路中，發射端得到輸出脈沖為一系列方波，其寬度為發射超聲的時間間隔，被測物距離越大，脈沖寬度越大，輸出脈沖個數與被測距離成正比。超聲測距大致有以下方法： 取輸出脈沖的平均值電壓，該電壓 (其幅值基本固定 )與距離成正比，測量電壓即可測得距離； 測量輸出脈沖的寬度，即發射超聲波與接收超聲波的時間間隔 t，故被測距離為 S=12vt。本測量電路采用第二種方案。由于超聲波的聲速與溫度有關，如果溫度變化不大，則可認為聲速基本

22、不變 。如果測距精度要求很高，則應通過溫度補償的方法加以校正。超聲波測距適用于高精度的中長距離測量。因為超聲波在標準空氣中的傳播速度為331.45米/秒，由單片機負責計時，單片機使用12.0M晶振，所以此系統的測量精度理論上可以達到毫米級。超聲波測距的算法設計: 超聲波在空氣中傳播速度為每秒鐘340米（15時）。X2是聲波返回的時刻，X1是聲波發聲的時刻，X2-X1得出的是一個時間差的絕對值，假定X2-X1=0.03S，則有340m0.03S=10.2m。由于在這10.2m的時間里，超聲波發出到遇到返射物返回的距離如下： 圖 2.1.4測距原理(yunl)超聲波測距器的系統框圖(kungt)如

23、下圖所示：LCD顯示單片機控制器超聲波發射超聲波接收 圖 2.1.5 系統(xtng)框圖第三章 系統主要硬件設計3.2 超聲波發射和接收電路設計超聲波是一種振動頻率超過20 kHz的機械波，它可以沿直線方向傳播，而且傳播的方向性好，傳播的距離也較遠，在介質中傳播時遇到障礙物在入射到它的反射面上就會產生反射波6。由于超聲波的以上幾個特點，所以超聲波被廣泛地應用于物體距離的測量、厚度等方面6。而且，超聲波的測量是一種比較理想的的非接觸式的測距方法6。當進行距離的測量時，由安裝在同一水平線上的超聲波發射器和接收器完成超聲波的發射與接收，并且同時啟動定時器進行計數7。首先由超聲波發射探頭向倒車的方向

24、發射超聲波并同時啟動定時器計時，超聲波在空氣中傳播的途中一旦遇到障礙物后就會被反射回來，當接收探頭收到反射波后就會給負脈沖到單片機使其立刻停止計時6.7。這樣，定時器就能夠準確的記錄下了超聲波發射點至障礙物之間往返傳播所用的時間t（s）7。由于在常溫下超聲波在空氣中的傳播速度大約為340 m/s7，所以障礙物到發射探頭之間的距離為：S=340t/2=170t 因為(yn wi)單片機內部(nib)定時器的計時實際上就是對機器(j q)周期T的計數，而本設計中時鐘頻率fosc取12 MHz，設計數值N，則： T12/fosc=1s t=NTN0.000001（s） S170NT170N/1000

25、000（m） 在程序中按式S170NT170N/1000000計算距離。3.2.1 超聲波發射電路設計超聲波發射電路是由超聲波探頭和超聲波放大器組成。超聲波探頭將電信號轉換為機械波發射出去，而單片機所產生的40 kHz的方波脈沖需要進行放大才能將超聲波探頭驅動將超聲波發射出去，所以發射驅動實際上就是一個信號的放大電路，本設計選用74LS04芯片進行信號放大，超聲波發射電路如圖3.5所示。圖3.5 超聲波發射電路工作時，由單片機產生40 kHz的脈沖從P0.1口向超聲波的發射電路部分發出信號，再經74LS04放大電路放大后，驅動超聲波探頭將超聲波發射出去。3.2.2 超聲波接收電路設計由于超聲波

26、在空氣中的傳播過程中是有衰減(shui jin)的，如果距離較遠，那么超聲波接收電路所接收到的超聲波信號就會比較微弱，因此需要對接收到的信號進行放大而且放大的倍數也要比較大。超聲波接收電路主要是由集成電路CX20106A芯片(xn pin)電路構成的，CX20106A芯片電路可以對超聲波信號進行放大(fngd)、限幅、帶通濾波、峰值檢波、整形、比較等功能，比較完之后超聲波接收電路會輸出一個低電平到單片機去請求中斷，當即單片機停止計時，并開始去進行數據的處理。CX20106A芯片的前置放大器具有自動增益控制的功能，當測量的距離比較近時，放大器不會過載；而當測量距離比較遠時，超聲波信號微弱，前置放

27、大器就有較大的放大增益效果。CX20106A芯片的5腳在外接電阻對它的帶通濾波器的頻率進行調節，而且不用再外接其他的電感，能夠很好地避免外加磁場對芯片電路的干擾，而且它的可靠性也是比較高的。CX20106A芯片電路本身就具有很高的抗干擾的能力，而且靈敏度也比較高，所以，能滿足本設計的要求。超聲波接收電路如圖3.6所示。圖3.6 超聲波接收電路3.2.3 HR-SR04超聲波集成(j chn)模塊1、產品(chnpn)特點：HC-SR04 超聲波測距模塊(m kui)可提供 2cm-400cm 的非接觸式距離感測功能， 測距精度可達高到 3mm；模塊包括超聲波發射器、接收器與控制電路。 基本工作

28、原理：(1)采用 IO 口 TRIG 觸發測距，給至少 10us 的高電平信號; (2)模塊自動發送 8 個 40khz 的方波，自動檢測是否有信號返回； (3)有信號返回，通過 IO 口 ECHO 輸出一個高電平，高電平持續的時間就是超聲波從發射到返回的時間。測試距離=(高電平時間*聲速(340M/S)/2;2、實物圖：如右圖接線，VCC 供5V 電源，GND 為地 線，TRIG 觸發控制 信號輸入，ECHO 回 響 信 號 輸 出 等 四 支 線。圖一 實物圖3、電氣(dinq)參數：電氣參數HC-SR04 超聲波模塊工作電壓DC 5 V工作電流15mA工作頻率40Hz最遠射程4m最近射程

29、2cm測量角度15 度輸入觸發信號10uS 的 TTL 脈沖輸出回響信號輸出 TTL 電平信號，與射程成比例規格尺寸45*20*15mm4、超聲波時序(sh x)圖：圖二、 超聲波時序(sh x)圖 以上時序圖表明你只需要提供一個 10uS 以上脈沖觸發信號，該模塊內部將發出 8 個 40kHz 周期電平并檢測回波。一旦檢測到有回波信號則輸出回響信號回響信號的脈沖寬度與所測的距離成正比。由此通過發射信號到收到的回響信號時間間隔可以計算得到距離。公式：uS/58=厘米或者 uS/148=英寸；或是：距離=高電平時間*聲速（340M/S）/2；建議測量周期為 60ms 以上，以防止發射信號對回響信

30、號的影響。注：1、此模塊(m kui)不宜帶電連接(linji)，若要帶電(di din)連接，則先讓模塊的 GND 端先連接，否則會影響 模塊的正常工作。2、測距時，被測物體的面積不少于 0.5 平方米且平面盡量要求平整，否則影響測量的結果5、實物規格：復位電路 單片機在RESET端加一個大于20ms正脈沖即可實現復位，上電復位和按鈕組合的復位電路如下：圖3.2.2 復位(f wi)電路在系統上電的瞬間，RST與電源電壓(diny)同電位，隨著電容的電壓逐漸上升，RST電位下降，于是在RST形成一個正脈沖。只要該脈沖足夠寬就可以實現復位，即ms。一般(ybn)取R1，C22uF。 當人按下按

31、鈕S1時，使電容C1通過R1迅速放電，待S1彈起后，C再次充電，實現手動復位。R1一般取200。3.2.3 時鐘電路 當使用單片機的內部時鐘電路時，單片機的XATL1和XATL2用來接石英晶體和微調電容，如圖所示，晶體一般可以選擇3M24M，電容選擇30pF左右。我們選擇晶振為12MHz,電容33pF。 圖3.2.3 時鐘(shzhng)電路3.2.4 按鍵(n jin)電路 我們通過P1.0來啟動測量，程序中通過查詢P1.0的電平來檢測是否按鍵(n jin)被按下，電路原理如下： 當按下按鍵時P1.0為低電平，單片機通過 查詢到低電平開始測量距離，當松開按鍵，P1.0即為高電平。在軟件中通過

32、軟件延時來消除按鍵的機械抖動。 圖3.2.4按鍵電路3.2.5 蜂鳴器電路報警(bo jng)模塊通過(tnggu)單片機給定不同頻率利用(lyng)蜂鳴器發出不同聲音。報警模塊電路圖如圖3.10所示。圖3.10 報警模塊電路圖3.6 LCD顯示電路 本設計采用LCD液晶顯示屏顯示。其具有體積小、功耗低、界面美觀大方等優點，這里使用YB1602液晶屏，1602顯示模塊用點陣圖形顯示字符，顯示模式分為2行16個字符。它具有16個引腳，其正面左起為第一腳，如下圖所示：第一腳GND：接地。第二腳VCC：+5V電源。第三腳VO：對比度調整端。使用時通過接一個10K的電阻來調節。第四腳RS:寄存器選擇信

33、號線。第五腳RW:讀寫信號線。第六腳E：使能端，當E由高電平跳變為低電平時執行命令。第714腳：8位數據線D0D7。第十五腳BLA:背光電源正極輸入端。第十六腳BLK:背光電源負極輸入端。 圖3.5.2 LCD顯示(xinsh)電路操作控制表操作讀狀態寫指令讀數據寫數據輸入RS=0，RW=1，E=1RS=0，RW=0，D07=指令碼，E=H脈沖RS=1，RW=1，E=1RS=1，RW=0，D07=數據，E=H脈沖 表3.6.1 LCD1602操作(cozu)指令 1602液晶模塊(m kui)內部的字符發生存儲器（CGROM)已經存儲了160個不同的點陣字符圖形，這些字符有：阿拉伯數字、英文字

34、母的大小寫、常用的符號、和日文假名等，每一個字符都有一個固定的代碼，比如大寫的英文字母“A”的代碼是01000001B（41H），顯示時模塊把地址41H中的點陣字符圖形顯示出來，我們就能看到字母“A”。因為1602識別的是ASCII碼，試驗可以用ASCII碼直接賦值，在單片機編程中還可以用字符型常量或變量賦值，如A。1602通過D0D7的8位數據端傳輸數據和指令。顯示模式設置： (初始化)0011 0000 0 x38設置162顯示，57點陣，8位數據接口；顯示開關及光標設置： (初始化)0000 1DCB D顯示(1有效)、C光標顯示(1有效)、B光標閃爍(1有效)0000 01NS N=1

35、(讀或寫一個字符后地址指針加1 &光標加1)，N=0(讀或寫一個字符后地址指針減1 &光標減1)，S=1 且 N=1 (當寫一個字符后，整屏顯示左移)s=0 當寫一個字符后，整屏顯示不移動數據指針設置：數據首地址為80H，所以數據地址為80H+地址碼(0-27H，40-67H)其他設置：01H(顯示清屏，數據指針=0，所有顯示=0)；02H(顯示回車，數據指針 =0)34 系統(xtng)整體電路根據本章前面對設計的各個相關模塊的分別講述講述，再結合單片機的引腳功能，從而得到(d do)系統整體電路圖，如圖3.11所示。第四章 系統軟件(x tn run jin)設計本設計采用的是模塊化的思路

36、來進行(jnxng)設計和編寫程序，程序主要由系統主程序和中斷程序構成。主程序完成單片機的初始化，超聲波的發射和接收、計算超聲波發射點與障礙物之間的距離、數碼管顯示和蜂鳴器報警等。系統程序設計的主要的功能是發射超聲波、接受超聲波、計算測量距離、數據計算、蜂鳴器報警和數碼管顯示。4.1 系統程序的結構 (2)基于YB1602的顯示模塊，分為初始化子程序、寫入子程序以及顯示子程序；(3)距離計算模塊、分為超聲波發送控制程序、接收處理程序、 (4)本次(bn c)設計使用C語言編寫程序，C語言相比匯編有許多的優勢；編譯器使用Keil Version2進行程序(chngx)編譯，Keil功能強大使用方便。主程序