超声波身高测量仪（自己写的） - 图文

VCC161514131211109U31KU112345678VCCVCCDS1OUTU2U4S5RSTC123456789A0A1A2A3A4A5A6A7510SMG056-4B0B1B2B3B4B5B6B7GNDVCCVCCVCC12345678161514131211109117421105310UFVCCEDIR74LS245191VCCR5R6R7R84K74K74K7Q19012Q29012Q390124K718171615141312111020aaaaabcfbfbfbfbggggdeececececddddfdpdpdpdpgdps1s2s3s412986INR4C230P2K12M1234567891011121314151617181920VCCP00P01P02P03P04P05P06P07EA/VPALE/PPSENP27P26P25P24P23P22P21P20Q49012P10P11P12P13P14P15P16P17RESETRXDTXDINT0INT1T0T1WRRDX2X1GND4039383736353433323130292827262524232221浙江商业职业技术学院2011届毕业论文

图4.1 单片机系统及显示电路

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AT89C52C330P 浙江商业职业技术学院2011届毕业论文

§4.2 超声波发射电路

超声波发射电路原理图主要由反相器74LS04和超声波发射换能器T构成，单片机P1.0端口输出的40kHz的方波信号一路经一级反向器后送到超声波换能器的一个电极，另一路经两级反向器后送到超声波换能器的另一个电极，用这种推换形式将方波信号加到超声波换能器的两端，可以提高超声波的发射强度。

单片机产生40KHz的脉冲，由P1.0口输出，经74LS04六反向器将脉冲信号放大后，由压电超声波转换器T40-10发射超声波。

压电超声波转换器的功能：利用压电晶体谐振工作。它有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动产生超声波，这时它就是一超声波发生器。

如没加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电振荡器作振动，将机械能转换为电信号，这时它就成为超声波接收转换器。超声波发射转换器与接收转换器其结构稍有不同。

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图4.2 超声波发射电路

输出端采两个反向器并联，用以提高驱动能力。上位电阻R19、R20一方面可以提高反向器74LS04输出高电平的驱动能力，另一方面可以增加超声波换能器的阻尼效果，缩短其自由振荡时间。

§4.3 超声波检测接收电路

考虑到红外遥控常用的载波频率38 kHz与测距的超声波频率40 kHz较为接近，可以利用集成电路CX20106A制作超声波检测接收电路如图4.3。这是一款红外线检波接收的专用芯片，常用于电视机红外遥控接收器。考虑到红外遥控常用的载波频率38KHz与测距超声波频率40KHz较为接近，可以利用它作为超声波检测电路。

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VCCRUS_R1U7C7C93.3uFC103.3uFR21200KC8R22300pF200KR2310K0.056uF2345678VCC11NC1C2GNDFOC3OUTVCCCX20106AIN 图4.3超声波接收电路

验证明用CX20106A接收超声波(无信号时输出高电平)，具有很好的灵敏度和较强的抗干扰能力。适当更改电容C4的大小，可以改变接收电路的灵敏度和抗干扰力。

§4.4 共阴极七段LED数码管

数码管是常用的数值数据显示组件，通常实现一位数码管显示的控制，是使用静态的控制方式，将显示的数据送到数码管后程序可做其他事情，这在程序设计上十分容易。但是在设计多位数码管显示控制时，静态的控制方式就比较浪费I/O的控制线了，对于多位数码管显示的实现，最常用的认识方法是扫描法。

当工作时，每次只点亮一位数字进行显示，延迟一小段时间后再点亮下一位数字进行显示，因为人们视觉暂留的现象，而感觉4位数字同时被点亮。

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第五章 系统软件设计

超声波测身高的软件设计主要由主程序、超声波发射子程序及超声波接收中断程序组成。

§5.1 程序流程图

软件分为两部分, 主程序和中断服务程序, 如图5.1所示。主程序完成初始化工作、超声波发射和接收顺序的控制。定时中断服务子程序完成超声波回波接收, 外部中断服务子程序主要完成时间值的读取、距离计算、结果的输出等工作。

开始 初始化 关闭定时器 中断关闭 超声波脉冲发射 读取时间值 接收超声波脉冲 设置距离结束标志 N 声波接收到？ 输出数据 Y 开始测量 中断打开 返回 计数并储存数据 数码管显示

图5.1主程序及外中断程序流程图

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