超聲發(fā)射電路設計方案

1、<p>　　超聲發(fā)射電路設計方案</p><p><b>　　1、緒論</b></p><p>　　1．1、課程設計的背景</p><p>　　超聲波是一種振動頻率高于聲波的機械波，由換能晶片在電壓的激勵下發(fā)生振動產生的，它具有頻率高、波長短、繞射現(xiàn)象小，特別是方向性好、能夠成為射線而定向傳播等特點。超聲波對液體、固體的穿透本領很大，

2、尤其是在陽光不透明的固體中，它可穿透幾十米的深度。超聲波碰到雜質或分界面會產生顯著反射形成反射成回波，碰到活動物體能產生多普勒效應。因此超聲波檢測廣泛應用在工業(yè)、國防、生物醫(yī)學等方面。</p><p>　　由于單片機系統(tǒng)的本身限制，要實現(xiàn)一些功能的擴展，才可以滿足生產生活的需要，所以，單片機系統(tǒng)的擴展，成為單片機系統(tǒng)的一個重要的研究方向。</p><p>　　我們在日常的學習中，為了能更好

3、的運用以及鞏固所學的硬件知識，運用那個課程中所學的理論知識與實踐緊密結合，同時，培養(yǎng)我們獨立地解決實際問題的能力，和鍛煉運用硬件與軟件結合的綜合能力，學院開設此次課程設計，來滿足課程的需要。</p><p>　　1.2、課程設計的目的</p><p>　?。?）熟練掌握單片機和8253的原理及應用</p><p>　　（2）掌握各芯片的邏輯功能及使用方法；</

4、p><p>　?。?）掌握超聲波發(fā)射電路的設計；</p><p>　?。?）掌握超聲波接收電路的設計；</p><p>　?。?）熟悉定時器生成方波的設計與制作。</p><p><b>　　1.3、課題要求</b></p><p>　　1、使用8253芯片實現(xiàn)方波輸出；</p><

5、;p>　　2、輸出的方波頻率范圍較寬，能達到MHZ以上，在此頻率范圍內，可以實現(xiàn)頻率可調；</p><p>　　3、運用單片機，實現(xiàn)對定時器/計數(shù)器8253芯片的控制，來實現(xiàn)方波發(fā)生器的功能；</p><p>　　4、設計出超聲波的發(fā)射和接收電路。</p><p><b>　　2、實驗方案</b></p><p>

6、　　2.1、方波生成設計思路</p><p>　　單片機可以實現(xiàn)方波輸出，根據(jù)此課題要求則需要利用單片機對8253芯片的控制，使芯片工作在特定的工作方式，來實現(xiàn)方波的發(fā)生，因此，總結課題的要求，有如下方案可以討論：</p><p>　　1、利用8086微處理器，控制8253芯片，是芯片工作在工作方式3，來實現(xiàn)方波的輸出。利用鍵盤，來實現(xiàn)對輸出方波頻率的調節(jié)，同時，還要加數(shù)碼管，用以顯示按鍵

7、輸入的新的頻率數(shù)值。</p><p>　　2、使用51系列單片機，控制8253芯片，同樣使8253芯片工作在方式3，使8253芯片實現(xiàn)方波的輸出，配以數(shù)碼管和鍵盤來實現(xiàn)對方波的輸出頻率調節(jié)。</p><p>　　3、使用51系列單片機，控制8253芯片使之工作在方式3，實現(xiàn)方波輸出。使用AD轉換芯片ADC0809，與可變電阻器，給單片機輸入頻率信號，用以調節(jié)頻率。</p>&

8、lt;p>　　4、使用51系列單片機，控制8253芯片，工作在方波發(fā)生器方式，使用按鈕，對頻率實現(xiàn)等步長調節(jié)。</p><p><b>　　2.2、方案選擇</b></p><p>　　1、對于方案1，使用8086微處理器實現(xiàn)對8253芯片的控制，對8253芯片的初始化程序如下：</p><p>　　MOV DX,04A6H ;

9、控制寄存器</p><p>　　MOV AX,36H ;計數(shù)器0，方式3</p><p><b>　　OUT DX,AX</b></p><p>　　MOV DX,04A0H </p><p>　　MOV AX,7CH</p><p><b>　　O

10、UT DX,AX</b></p><p>　　MOV AX,92H</p><p>　　OUT DX,AX ;計數(shù)值927CH</p><p>　　MOV DX,04A6H</p><p>　　MOV AX,76H ;計數(shù)器1，方式3</p><p><b>　　OUT DX

11、,AX</b></p><p>　　MOV DX,04A2H</p><p>　　MOV AX,32H</p><p><b>　　OUT DX,AX</b></p><p>　　MOV AX,0 ;計數(shù)值32H</p><p><b>　　OUT DX,AX&l

12、t;/b></p><p>　　MOV DX,04A6H</p><p>　　MOV AX,0B6H ;計數(shù)器2，方式3</p><p><b>　　OUT DX,AX</b></p><p>　　MOV DX,04A4H</p><p>　　MOV AX,04H</p>

13、;<p><b>　　OUT DX,AX</b></p><p>　　MOV AX,0 ;計數(shù)值04H</p><p><b>　　OUT DX,AX</b></p><p>　　由于8086微處理器在生產生活中并不是最為常見的，所以此方案實現(xiàn)起來并不十分方便，因此不采取此方案。</p>

14、;<p>　　2、方案2的原理圖如圖1下：</p><p>　　圖1 方案2原理圖</p><p>　　原理圖中，利4x4矩陣鍵盤用以輸入調節(jié)的頻率。從而實現(xiàn)頻率可調，程序如下：</p><p><b>　　ORG 0BB0H</b></p><p><b>　　AJMP MAIN</b&

15、gt;</p><p><b>　　MAIN:</b></p><p>　　CLR P1.0;使GATE為低電平，禁止計數(shù)</p><p>　　MOV DPTR,#0FF2BH;送控制寄存器地址到數(shù)據(jù)指針寄存器</p><p>　　MOV A,#36H;送工作方式字到累加器00110111</

16、p><p>　　MOVX @DPTR,A;工作方式字送到控制寄存器</p><p>　　MOV DPTR,#0FF28H;送通道0地址</p><p>　　MOV A,#16H ;計數(shù)器/定時器初始值</p><p>　　MOVX @DPTR,A;初始值送入通道0寄存器</p><p>　　SETB

17、 P1.0;使GATE為高電平，允許計數(shù)</p><p>　　LOOP:JNB P1.5,SUBFUNC;查詢按鍵是否被按下</p><p>　　JNB P1.6,SUBFUNC</p><p>　　JNB P1.7,SUBFUNC </p><p>　　AJMP LOOP;返回子程序，繼續(xù)掃描按鍵</p

18、><p>　　SUBFUNC:LCALL SCAN;按鍵被按下，調用子程序</p><p><b>　　AJMP LOOP</b></p><p>　　SCAN:JNB P1.7,MAIN;復位鍵按下，執(zhí)行復位操作</p><p>　　JNB P1.6,FADD;頻率加操作</p><p

19、>　　JNB P1.5,FSUB;頻率減操作</p><p>　　FADD:MOV R0,#100</p><p>　　LOOP1:DJNZ R0,LOOP1</p><p>　　MOV SP,#60H</p><p>　　SUBB A,#1;頻率加步長</p><p><b>　　P

20、USH ACC</b></p><p>　　AJMP INIT;中斷處理</p><p>　　FSUB:MOV R0,#100</p><p>　　LOOP2:DJNZ R0,LOOP2</p><p>　　MOV SP,#60H</p><p>　　ADD A,#1;頻率減步長<

21、;/p><p><b>　　PUSH ACC</b></p><p>　　AJMP INIT;中斷處理</p><p>　　INIT:CLR P1.0</p><p>　　MOV DPTR,#0FF2BH;中斷處理程序</p><p>　　MOV A,#36H</p>&l

22、t;p>　　MOVX @DPTR,A</p><p>　　MOV DPTR,#0FF28H</p><p><b>　　POP ACC</b></p><p>　　MOVX @DPTR,A</p><p><b>　　SETB P1.0</b></p><p><

23、b>　　RET</b></p><p><b>　　END</b></p><p>　　方案2原理圖中數(shù)碼管部分未畫出。由于使用此方案，系統(tǒng)組成復雜，不利于實驗的調試。因此不使用此方案。</p><p>　　3、方案3中的方波實現(xiàn)部分與方案2相同，區(qū)別在于頻率調節(jié)部分，方案2是利用鍵盤直接鍵入新的頻率值，而本方案是利用模擬信號

24、輸入來控制頻率的改變，由于模擬信號連續(xù)，因此可以實現(xiàn)在要求的頻率范圍內連續(xù)調節(jié)。其原理圖如圖2所示：</p><p>　　圖2 方案3原理圖</p><p>　　在本方案中，加入了AD轉換環(huán)節(jié)，是系統(tǒng)的復雜性大大提高，不利于實際的實現(xiàn)，因此，也不采用此方案。</p><p>　　4、方案4的方波實現(xiàn)與前者相同，區(qū)別是頻率調節(jié)環(huán)節(jié)的變化。此方案中，只用了三個按鈕來實

25、現(xiàn)頻率的調節(jié)。原理圖如圖3所示</p><p>　　圖3 方案4原理圖</p><p>　　在此方案中，使用按鈕來控制頻率的改變，這樣的設計，使系統(tǒng)得到了大大的簡化，同時，硬件軟件的實現(xiàn)十分簡便，因此，在此課程設計中，選用方案4來完成課題的設計。</p><p>　　2.3、方案可行性研究</p><p>　　相比之下，方案4有著比較明顯的

26、優(yōu)勢。因為方案4的硬件設計簡單，頻率的調節(jié)是用按鈕實現(xiàn)，同時，8253芯片與單片機的接口使用的是74HC373地址鎖存器，可以在送地址的時候保持地址有效電平，使地址與數(shù)據(jù)的傳輸分開。而且對于方案4的軟件的設計，只需要有初始化8253芯片，以及對按鍵的處理程序即可，因此可行性最高。</p><p><b>　　3、課題方案闡述</b></p><p><b>

27、　　3.1、硬件設計</b></p><p>　　方波生成部分硬件的設計方框圖如圖4.1所示</p><p>　　圖4.1 硬件設計框圖</p><p>　　硬件設計方案原理如下：</p><p>　　1、時鐘發(fā)生電路由C1、C2和X1（晶振）產生脈沖給XLAT1、XLAT2作為外部振蕩信號，復位信號由開關和RC電路構成；由于系

28、統(tǒng)要對外部接口送數(shù)據(jù)，所以EA端始終為高電平；單片機P0口接8253的數(shù)據(jù)端口，由于單片機內部無上拉電阻，當作為輸入或者輸出時應在外部接上拉電阻，因此 P0口需要外接上拉電阻。系統(tǒng)的設計需要使用P0口的高2位作為地址線，同時P0口作為數(shù)據(jù)線使用，因此，需要加地址鎖存器；頻率調節(jié)電路是用按鈕組成的，當按鈕按下時，可以對頻率進行等步長的遞增或者遞減，從而實現(xiàn)輸出頻率可調的方波。</p><p>　　2、硬件設計原理圖

29、如方案4原理圖所示。</p><p>　　超聲波發(fā)射和接收部分硬件的方框圖設計如圖4.2所示</p><p>　　圖4.2 硬件設計框圖</p><p><b>　　超聲波發(fā)射電路設計</b></p><p>　　發(fā)射電路主要有反相器74LS04和超聲波換能器構成,單片機P1.0端口輸出的40KHz方波信號一路經一級反

30、相器后送到超聲波換能器的一個電極，另一路經兩級反相器后送到超聲波換能器的另一個電極，用這種推挽形式將方波信號加到超聲波換能器兩端可以提高超聲波發(fā)射強度。輸出端采用兩個反向器并聯(lián)，可以提高驅動能力。上拉電阻R1、R2一方面可以提高反相器74LS04輸出高電平的驅動能力。</p><p><b>　　超聲波接收電路設計</b></p><p>　　3.2、各個部件功能描述

31、</p><p>　　1、8253芯片的引腳圖及功能</p><p>　?。?）8253芯片的引腳圖如圖5所示</p><p>　　圖5 8253芯片引腳圖</p><p>　?。?）8253芯片內部組成部分： </p><p>　　1）數(shù)據(jù)總線緩沖器(8位、三態(tài)、雙向)。</p><p>　

32、　數(shù)據(jù)中線緩沖器是8253與系統(tǒng)數(shù)據(jù)總線相連接時用的接口電路，它由8位雙向三態(tài)緩沖器構成。</p><p>　　2）讀/寫控制邏輯。</p><p>　　讀/寫控制邏輯接收系統(tǒng)控制總線送來的輸入信號，經組合后形成控制信號，對各部分操作進行控制?？山邮盏目刂菩盘栍校?lt;/p><p>　?。浩x信號，低電平有效；</p><p>　?。鹤x信號，低

33、電平有效；</p><p>　?。簩懶盘枺碗娖叫盘?；</p><p>　?。憾丝谶x擇信號。=00時，選中0通道；=01時，選中1通道；=10時，選中2通道；=11時，選中控制寄存器。8253的輸入信號組合功能表如表1所示。</p><p>　　表1 8253輸入信號組合的功能表</p><p><b>　　3）計數(shù)器0~2。&l

34、t;/b></p><p>　　三個完全相同的16位減計數(shù)器。每個通各有3個引腳，它們是：</p><p>　　CLK0~CLK2計數(shù)器0~2的輸入時鐘脈沖此引腳輸入；</p><p>　　OUT0~OUT2計數(shù)器0~2的輸出端；</p><p>　　GATE0~GATE2計數(shù)器0~2的門控脈沖輸入端。</p><p

35、><b>　　4）控制字寄存器。</b></p><p>　　控制字寄存器是一種只寫寄存器，在對8253編程時，由CPU用輸出指令向它寫入控制字，來選定計數(shù)器通道，規(guī)定各計數(shù)器的工作方式，讀寫格式和數(shù)制。其格式如圖6所示：</p><p>　　圖6 8253控制字格式</p><p>　　控制字的位值及意義如上圖。</p>

36、<p>　　5）8253芯片的工作方式：</p><p>　　工作方式0：計數(shù)結束中斷方式；</p><p>　　工作方式1：可編程單穩(wěn)態(tài)輸出方式；</p><p>　　工作方式2：比率發(fā)生器；</p><p>　　工作方式3：方波發(fā)生器；</p><p>　　工作方式4：軟件觸發(fā)選通；</p>

37、<p>　　工作方式5：硬件觸發(fā)選通；</p><p>　　其中，本課程設計用到的是方式3,——方波發(fā)生器。工作在方式3 的8253芯片的工作過程參看相關文獻。</p><p>　　2、AT89C51的引腳及功能</p><p>　　（1）AT89C51單片機的引腳圖如圖7所示</p><p>　　圖7 AT89C51的引腳圖

38、</p><p>　?。?）各引腳的功能：</p><p><b>　　1）、主電源引腳和</b></p><p>　?。?0腳）：主電源接＋5V </p><p><b>　　（20腳）：接地</b></p><p>　　2）、時鐘電路引腳XTAL1 和XTAL2

39、 </p><p>　　XTAL2（18腳）：接外部晶體振蕩器的一端。片內是一個振蕩電路反相放大器的輸出端。 </p><p>　　XTAL1（19腳）：接外部晶體振蕩器的另一端。片內是一個振蕩電路反相放大器的輸入端</p><p>　　3）、控制信號RST/、ALE/ 、和 / </p><p><b>　　R

40、ST/（9腳）</b></p><p>　　復位端。高電平有效，寬度在24個時鐘周期寬度以上，使單片機復位。該引腳有復用功能，為備用電源輸入端，防止主電源掉電。 </p><p><b>　　ALE/（30腳）</b></p><p>　　地址鎖存信號端。訪問片外存貯器時，ALE作低八位地址的鎖存控制信號。平時不訪問片外存貯器時，該

41、端以六分之一的時鐘振蕩頻率固定輸出脈沖。ALE端負載驅動能力為8個TTL門電路。該引腳有復用功能， 為片內程序存貯器編程（固化）的編程脈沖輸入 。</p><p><b>　?。?9腳） </b></p><p>　　片外程序存貯器讀選通信號端。負載能力為8個TTL門電路。</p><p><b>　　/（31腳） </b>

42、;</p><p>　　端接高電平時，CPU取指令從片內程序存貯器自動順延至片外程序存貯器。 端接低電平時，CPU僅從片外程序存貯器取指令。該引腳有復用功能，為片內程序存貯器編程時的編程電壓。 </p><p>　　4）輸入/輸出引腳P0、P1、P2和P3口 </p><p>　　P0.0～P0.7（39～32腳）：訪問片外存貯器時作為低八位地址線和八位數(shù)據(jù)線（復用

43、）。負載能力為8個LSTTL門。 </p><p>　　P1.0～P1.7（1～8腳）： 8位準雙向I/O口。負載能力為3個LSTTL門 </p><p>　　P2.0～P2.7（21～28腳）：訪問片外存貯器時作為高八位地址線 </p><p>　　P3.0～P3.7（10～17腳）：8位準雙向I/O口。負載能力為3個LSTTL門。另外還有專門的第二功能 <

44、/p><p><b>　　P3口的第二功能 </b></p><p>　　P3.0（10腳）： RXD（串行口輸入端）</p><p>　　P3.1（11腳）： TXD（串行口輸出端）</p><p>　　P3.2（12腳）： /INT0（外部中斷0輸入端）</p><p>　　P3.3（13腳）：

45、/INT1（外部中斷1輸入端）</p><p>　　P3.4（14腳）： T0（定時器/計數(shù)器0外部輸入端）</p><p>　　P3.5（15腳）： T1（定時器/計數(shù)器1外部輸入端） </p><p>　　P3.6（16腳）： /WR（片外數(shù)據(jù)存貯器寫選通信號輸出端） </p><p>　　P3.7（17腳）： /RD

46、（片外數(shù)據(jù)存貯器讀選通信號輸出端） </p><p>　　3、74HC373的引腳及功能</p><p>　　（1）74HC373的引腳圖（圖8）</p><p>　　圖8 74HC373引腳圖</p><p>　?。?）74HC373的功能</p><p>　　1）輸出使能引腳OE和鎖存控制引腳LE</p&g

47、t;<p>　　1腳是輸出使能(OE),是低電平有效,當1腳是高電平時,不管輸入3、4、7、8、13、14、17、18如何,也不管11腳(鎖存控制端,G)如何,輸出2(O0)、5(O1)、6(O2)、9(O3)、12(O4)、15(O5)、16(O6)、19(O7)全部呈現(xiàn)高阻狀態(tài)(或者叫浮空狀態(tài))；</p><p>　　當1腳是低電平時,只要11腳(鎖存控制端,G)上出現(xiàn)一個下降沿,輸出2(O0)

48、、5(O1)、6(O2)、9(O3)、12(O4)、15(O5)、16(O6)、19(O7)立即呈現(xiàn)輸入腳3、4、7、8、13、14、17、18的狀態(tài)。</p><p>　　鎖存端LE 由高變低時，輸出端8 位信息被鎖存，直到LE端再次有效。當三態(tài)門使能信號OE為低電平時，三態(tài)門導通，允許O0～O7輸出，OE為高電平時，輸出懸空。當74LS373用作地址鎖存器時，應使OE為低電平，此時鎖存使能端LE為高電平時，輸

49、出O0～O7 狀態(tài)與輸入端D0～D7狀態(tài)相同；當LE發(fā)生負的跳變時，輸入端D0~D7 數(shù)據(jù)鎖入O0～O7。51單片機的ALE信號可以直接與74HC373的LE連接。</p><p>　　2）74HC373與單片機接口</p><p>　　D0～D7為8個輸入端。</p><p>　　O0～O7為8個輸出端。</p><p>　　G是數(shù)據(jù)鎖存控

50、制端；當G=1時，鎖存器輸出端同輸入端；當G由“1”變?yōu)椤?”時，數(shù)據(jù)輸入鎖存器中。</p><p>　　OE為輸出允許端；當OE=“0”時，三態(tài)門打開；當OE=“1”時，三態(tài)門關閉，輸出呈高阻狀態(tài)。</p><p>　　在MCS-51單片機系統(tǒng)中，常采用74HC373作為地址鎖存器使用，其連接方法如上圖所示。其中輸入端1D~8D接至單片機的P0口，輸出端提供的是低8位地址，G端接至單片機

51、的地址鎖存允許信號ALE。輸出允許端OE接地，表示輸出三態(tài)門一直打開。</p><p>　　4、CX20106A的引腳注釋</p><p>　　l腳：超聲波信號輸入端，該腳的輸入阻抗約為40kΩ。2腳：該腳與GND之間連接RC串聯(lián)網絡，它們是負反饋串聯(lián)網絡的一個組成部分，改變它們的數(shù)值能改變前置放大器的增益和頻率特性。增大電阻R或減小C，將使負反饋量增大，放大倍數(shù)下降，反之則放大倍數(shù)增大

52、。但C的改變會影響到頻率特性，一般在實際使用中不必改動，推薦選用參數(shù)為R=4.7Ω，C=3.3μF。3腳：該腳與GND之間連接檢波電容，電容量大為平均值檢波，瞬間相應靈敏度低；若容量小，則為峰值檢波，瞬間相應靈敏度高，但檢波輸出的脈沖寬度變動大，易造成誤動作，推薦參數(shù)為3.3μF。4腳：接地端。5腳：該腳與電源端VCC接入一個電阻，用以設置帶通濾波器的中心頻率f0，阻值越大，中心頻率越低。例如，取R=200kΩ時，fn≈42kHz

53、，若取R=220kΩ，則中心頻率f0≈38kHz。6腳： 該腳與GND之間接入一個積分電容，標準值為330pF，如果該電容取得太大，會使探測距離變短。7腳：遙控命令輸出端，它是集電極開路的輸出方式，因此該引腳必須接上一個上拉電阻到電源端，該電阻推薦阻值為22kΩ，沒有接收信號時該端輸出為高電平，有信號時則會</p><p>　　3.3、程序設計流程圖</p><p>　　程序設計流程圖

54、如圖9所示</p><p>　　圖9 程序設計流程圖</p><p><b>　　3.4、程序設計</b></p><p>　　根據(jù)程序設計的流程圖，可以編寫如下程序代碼：</p><p><b>　　ORG 0000H</b></p><p>　　MAIN: MOV R

55、1,#09H</p><p>　　INIT:CLR P1.0;使GATE為低電平，禁止計數(shù)</p><p>　　MOV DPTR,#0FF2BH;送控制寄存器地址器中</p><p>　　MOV A,#36H;送工作方式字</p><p>　　MOVX @DPTR,A ;工作方式字送到控制寄存器</

56、p><p>　　MOV DPTR,#0FF28H;送通道0地址</p><p>　　MOV A,R1 ;計數(shù)器/定時器初始值</p><p>　　MOVX @DPTR,A;初始值送入通道0寄存器</p><p>　　SETB P1.0;使GATE為高電平，允許計數(shù)</p><p>　

57、　LOOP:JNB P1.7,MAIN</p><p>　　JNB P1.6,FADD</p><p>　　JNB P1.5,FSUB</p><p>　　AJMP LOOP;返回子程序，繼續(xù)掃描按鍵</p><p>　　FADD:MOV A,R1</p><p>　　SUBB A,#01H;頻

58、率加步長</p><p><b>　　MOV R1,A</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　AJMP INIT;中斷處理</p><p>　　FSUB:MOV A,R1</p><p>　　ADD A,#01H;頻率減步長</p>

59、;<p><b>　　MOV R1,A</b></p><p>　　LCALL DELAY</p><p>　　AJMP INIT;處理</p><p>　　DELAY:NOP</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b&

60、gt;　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　NOP</b></p><p>&

61、lt;b>　　MOV R0,#1</b></p><p>　　DJNZ R0,DELAY</p><p><b>　　NOP</b></p><p><b>　　RET</b></p><p><b>　　END</b></p><p

62、><b>　　4、仿真與調試</b></p><p>　　4.1、Proteus環(huán)境下的仿真調試</p><p>　　根據(jù)設計的原理圖，在Proteus環(huán)境中，繪制出仿真電路圖，如圖10所示</p><p>　　圖10 仿真電路圖</p><p><b>　　4.2、仿真結果</b><

63、/p><p>　　正確連接各部件線路，將源程序代碼加入Keil編譯環(huán)境中，編譯調試程序，然后將正確編譯、連接后生成的HEX文件，加入Proteus環(huán)境下的單片機中，是單片機可以仿真實際電路工作。</p><p>　　仿真的結果如圖11、圖12所示</p><p>　　圖11 輸出波形圖</p><p>　　圖12 輸出方波的頻率</p&

64、gt;<p>　　超聲波發(fā)射電路仿真結果如圖13、圖14所示</p><p><b>　　圖13 發(fā)射波形圖</b></p><p>　　圖14 振蕩衰減回波</p><p><b>　　5、設計中的問題</b></p><p>　　5.1、硬件連接的若干問題</p>

65、<p>　　在硬件連接過程中，遇到了一些問題，現(xiàn)做闡述如下：</p><p>　　1、由于P0口內部沒有上拉電阻，所以在外接數(shù)據(jù)時要外加上拉電阻，用來保護電路不被損壞；</p><p>　　2、地址鎖存器74HC373是連接單片機和8253芯片之間的用以鎖</p><p>　　存地址。這樣的設計是由于數(shù)據(jù)線和地址線使用同樣的P0端口，在輸出地址時，由于需要

66、對地址保持，從而需要對地址鎖存，確保數(shù)據(jù)的正確傳送。</p><p>　　3、由于仿真軟件中，可以對8253芯片設置時鐘頻率，故無需外加時鐘電路。而在實際電路中，則需要正確接入時鐘電路。8253芯片對輸入時鐘脈沖有著固定的要求，因此，在實際電路中，需要根據(jù)手冊，正確選擇輸入時鐘信號。</p><p>　　5.2、軟件調試的若干問題</p><p>　　程序設計的流程

67、圖列出來以后，就可以按照流程圖的思路來編寫程序。當源程序編寫好了之后，可以進行編譯。在編譯的時候，遇到一些問題，現(xiàn)做闡述如下：</p><p>　　1、由于程序的編寫是根據(jù)硬件的設計對應而來的，因此，在寫程序的時候，要特別注意對各個引腳的操作一定要正確，否則，將會出現(xiàn)不能實現(xiàn)功能的問題。如在對8253芯片寫入初始化控制字和通道初值后，需要給8253芯片所選通道的門控信號一個上升沿脈沖，則對應的程序里，就要根據(jù)硬件

68、的接法來給相應引腳送出上升沿脈沖。</p><p>　　2、由于硬件電路中，調節(jié)頻率的電路是由按鈕組成的，因此，在實現(xiàn)功能的時候，需要對電路加上去抖動環(huán)節(jié)。在程序編寫的時候，可以考慮使用軟件去抖動。在加入的去抖動的延時程序中，要注意延時時間選擇要適當，保證功能實現(xiàn)的可靠性。</p><p>　　3、仿真環(huán)境中，需要使用HEX文件，因此，在編譯源程序時，必須在編譯環(huán)境Keil中，在輸出選項中

69、，選擇創(chuàng)建HEX文件。如果不選擇此項，則即使編譯成功，也不會產生仿真或者實際電路中所需要的HEX程序文件，不能達到所要實現(xiàn)的功能。</p><p>　　4、頻率的是變化是按一定的規(guī)律的，8253芯片的輸出方波的頻率與其時鐘輸入的脈沖的頻率以及輸入的初始值有關，其規(guī)律如下：</p><p>　　其中，是芯片的輸出頻率，是時鐘脈沖輸入頻率，n是輸入初始值。</p><p&g

70、t;<b>　　6、總結</b></p><p>　　6.1、設計心得體會</p><p>　　課程設計是培養(yǎng)學生綜合運用所學知識,發(fā)現(xiàn),提出,分析和解決實際問題,鍛煉實踐能力的重要環(huán)節(jié),是對學生實際工作能力的具體訓練和考察過程.隨著科學技術發(fā)展的日新日異，單片機已經成為當今計算機應用中空前活躍的領域， 在生活中可以說得是無處不在。因此作為二十一世紀的大學來說掌握單片

71、機的開發(fā)技術是十分重要的。</p><p>　　回顧此次單片機課程設計，至今我仍感慨頗多，的確，從選題到定稿，從理論到實踐，在整整四星期的日子里，可以說得是苦多于甜，但是可以學到很多很多的的東西，同時不僅可以鞏固了以前所學過的知識，而且學到了很多在書本上所沒有學到過的知識。通過這次課程設計使我懂得了理論與實際相結合是很重要的，只有理論知識是遠遠不夠的，只有把所學的理論知識與實踐相結合起來，從理論中得出結論，才能真

72、正為社會服務，從而提高自己的實際動手能力和獨立思考的能力。在設計的過程中遇到問題，可以說得是困難重重，這畢竟第一次做的，難免會遇到過各種各樣的問題，同時在設計的過程中發(fā)現(xiàn)了自己的不足之處，對以前所學過的知識理解得不夠深刻，掌握得不夠牢固，比如說對單片機匯編語言掌握得不好……通過這次課程設計之后，一定把以前所學過的知識重新溫故。</p><p><b>　　6.2、致謝</b></p&g

73、t;<p>　　這次課程設計終于順利完成了，在設計中遇到了很多問題，最后在老師的辛勤指導下，終于完成了課設。同時，在老師的身上我學得到很多實用的知識，在此我表示感謝！同時，對給過我?guī)椭乃型瑢W和指導老師再次表示衷心的感謝！</p><p><b>　　7、參考文獻</b></p><p>　　張迎新 《單微型計算機原理、應用及接口技術》 國防工業(yè)出版社

74、 1993</p><p>　　戴梅萼，史嘉權 《微型計算機技術及應用》 清華大學出版社 2003</p><p>　　仇玉章 《32位微型計算機原理與接口技術》清華大學出版社 2001</p><p>　　鄭學堅，周斌 《微型計算機原理及應用》 清華大學出版社 1998</p><p>　　李博成，侯伯亨 《微型計算機原理及應用》 電子科大