－斗ｆ数字技术 设计开发 返回１ 花屏现象。经过对程序进一步的跟踪，发现了问题出现在按键码处 ３．２实时时钟模块 理后未及时清除的错误。更正后问题得到了解决。 实时时钟操作所需的驱动程序如下：ｕｎｓｉｇｎｅｄ ｃｈａｒ ｇ８５６３一 ４．３联合调试 Ｓｔｏｒｅ［ １； 当多个模块的驱动程序完成后，系统开发进入了集成阶段。这 结合ｖｏｉｄ Ｐ８５６３￣ｅｔｔｉｍｅ０函数和ｖｏｉｄ Ｐ８５６３一ｉｎｉｔＯ函数分别 时也是问题出现最多的一个阶段。每当有新的模块驱动程序加入系 完成时间的获取和时间的设定。 统，实现其功能时，就会出现一些符号冲突问题和接口不统一的问 ３．３温度采集程序 题。经过联合整理和优化，问题逐一解决。 采样周期定时器触发了温度的一次采集。在采集温度过程中主 ４．４参数设置调试 要使用ＤＳ１８Ｂ２０的驱动程序进行温度值的获取。函数为：ｕｎｓｉｇｎｅｄ 系统中涉及到了一些参数的设置，如温度上限、下限、采温周 ｉｎｔ ＲｅａｄＴｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ（）｝函数的执行过程对ＤＳ１８Ｂ２０－￣行了操作， 期、串口开关。由于现实中这些参数的调整是有一定范围限定和约 这些操作包括：温度传感器复位；跳过序列号读取；启动温度转换； 束的，在代码最终测试阶段完善了这些约束。 等待转换完毕；重新复位温度传感器；跳过序列号读取；启动读取命 令；读取温度低有效位，读取温度高有效位；计算温度，返回温度值。 ５结语 ３．４报警输出程序 基于单片机的温度监测是当前工业生产中温度控制的重要组 报警输出采用Ｉ／Ｏ控制单色灯闪烁来完成控制。报警的判断在 成部分，本系统的设计与实现，可以为进一步开发基于单片机的实 温度监测状态完成，主要工作是将当前采集的温度与参数结构体中 用型温度控制系统提供较好的设计基础，具有一定的实际应用价 的温度上下限进行对比判断，从而决定是否闪灯报警。 值。 ４调试 参考文献 ４．１ ＩＩＣ总线调试 ［１］高．ＭＣＳ一５１单片机原理及应用技术教程［Ｈ］．北京：人民邮电 系统中ＥＥＰＲＯＭ芯片和ＰＣＦ８５６３实时时钟芯片均采用ＩＩＣ总线 出版社。２００９． 与单片机通信，在电路设计时采用两条Ｉ／０引脚分别与ＩＩＣ的ＳＣＬ和 ［２］赵亮，侯国瑞．单片机Ｃ语言编程与实例［Ｈ］．北京：人民邮电出版 ＳＤＡ相连，在程序设计时首先根据两个器件的特性选定了总线的通 社，２００３． 信速率范围。 ［３１１ ６０２数据手册． ４．２按键调试 ［４］ＤＳｌ ８Ｂ２０数据手册． 本系统中设计了４个按键。按键的功能在不同界面是复用的，这 ［５］ＰＣＦ８５６３数据手册． 在程序设计上带来了一定的复杂度。最初按照设计阶段的方案进行 ［６］ＡＴ２４Ｃ６４芯片数据手册． 编码，程序运行时按键功能并未完全实现，总会出现按键无响应和 ……上接第１５９页 超声波所测距离。外部中断０接收由高到低的负脉冲，以检测回波信 分比计算；３超声波测距方案的实现 Ｐ为海水静压力Ｐａ【２】。 号并采取相应动作。据折－并系统主程序流程：启动定时器Ｔ时数＿系统初始化一发送超 ’ 悃’波并分另恼串口波子 ３．１硬件设计 本文使用渡越时间法进行超声波测距，测控芯片选用的是 ４系统测试及结论 ８９ｃ２０．￣１单片机。系统主要硬件设计包括稳压电路、超声波发射电 超声波测距方案硬件软件准备就绪后，进行上电测试，用示波 路、超声波接收电路、以及测距显示电路。另外还有一个串口调试电 器测得发射和接受超声波波形如图２和图３所示，波形（图２、３）中，上 路，主要用作超声波测距的数据调试和显示。工作过程描述：单片机 面为发射波信号，下面为对应的回波信号。此外，由（图２）和（图３）对 的Ｐ３．３作为超声波发射控制端口，用于发射相关信号使发射电路起 比不难看出，随着障碍物距离远离，回波和发射波的距离也逐渐远 振从而发出超声波，超声波发出的同时、启动定时器计数，开始测量 离。 渡越时间；Ｐ３．２作为超声波接受控制端口，用于接收经障碍物反射 配置波特率，然后打开串口，可以获得所测的距离数据。数据如 的回波；一旦接收到有效回波信号，单片机的定时器立即停止计数 （图４）所示。随机测得４个的计数脉冲Ｎ分别为３１７、３２４、３４３、３２５，代入 得计数脉冲个数Ｎ并通过串口调试助手显示在电脑屏幕上，代人公 公式２，得出对应的测试距离ｓ分别是１３６．３１ｃｍ、１３９．３２ｃｍ、１４７．４９ｃｍ 式（２）计算可得出预测距离Ｓ，换算后的距离经由ＬＣＤ１６０２实时显示。 以及１３９．７５ｃｍ。该实验结果表明，此测距系统适合应用于测算精度 发射电路主要由７４ＩＪｓ０４反射器和超声波发射辅助电路构成。 高（１Ｏ－４ｍ）、测算距离范围要求不大的场合。 单片机Ｐ３．３口输出４０ｋＨｚ的方波信号分二路分别采用无反射器和 实验及数据分析表明，本超声波测距系统，虽然测距范围不是 一级反射器方式送入超声波换能器的二个电极，以此提高发射强 很大，但在精度上可以达到毫米以上级别。采用了串口调试助手以 度。另外输出端二路均并联两个７４ＬＳ０４反射器后经上拉电阻接入， 及示波器辅助测试，系统的实现更加可靠。当然，影响超声波测距的 以期在提高输出高电平的驱动能力的同时、增加超声波换能器的阻 因素有很多。如温度因素，可以采取在软件中加入温度补偿程序或 尼效果以减少振荡影响口１。 直接在硬件系统中加上测温技术，使其更能精准的测出更大范围内 接收部分的电路主要由ＮＥ５５３２Ｐ运放、ＬＭ３３９ＡＪ比较器及超 两个物体之间的距离，因此该系统还可以继续完善。 声波接收辅助电路构成。超声波接收部分是为了将回波顺利接收， 参考文献 因此要将声波信号转换成电信号，并对采集到的信号进行放大、比 ［１］时德钢，刘晔，王峰等．超声波测距仪的研究［Ｊ］．计算机测量与控 较等必要处理后输入到单片机Ｐ３．２口，以产生中断并立即让计数器 制，２００２．１ ０． 停止计数，计数结果转化后显示在ＬＣＤ１６０２上。液晶部分原理及控 制相对简单，电路可参照其芯片资料的典型接法。 ［２］李戈。孟祥杰，王晓华等．国内超声波测距研究现状［Ｊ］．测绘科学， ２０１１．Ｏ７． ３．２软件设计 利用５１单片机的两个定时器，定时器１主要用于串口调试电路 ［３］沙爱军．基于单片机的超声波测距系统的研究与设计［Ｊ］．测绘科 用于辅助计算串口波特率，定时器０用来计算时钟脉冲计数，以计算 学。２００９．１１．
