超声波开题_rd.doc

本科毕业设计（论文）开题报告学生姓名 黄哲立 学 号 08B08090231 指导教师 詹振球 学院（系） 机电学院 专 业 微电子学 交稿日期 2011年12月2日 教务处制一、开题报告毕业设计(论文)题目超声波测距系统课题背景和意义：随着超声波技术在其诞生后短短几十年中的迅猛发展,它的应用范围也逐步由科研实验室走进了工业生产和人们的生活。如此广泛的应用使得提高人们对超声波的了解显得尤为重要。超声波测距相对其他测距技术而言成本低廉,测量精度较高,不受环境的限制,应用方便。超声波由于指向性强、能量消耗缓慢且在介质中传播的距离较远，因而经常用于距离的测量。它主要应用于倒车雷达、测距仪、物位测量仪、移动机器人的研制、建筑施工工地以及一些工业现场等，例如：距离、液位、井深、管道长度、流速等场合。利用超声波检测往往比较迅速、方便，且计算简单、易于做到实时控制，在测量精度方面也能达到工业实用的要求，因此得到了广泛的应用。为了研究和利用超声波，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。电气方式包括压电型、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。它们所产生的超声波的频率、功率和声波特性各不相同，因而用途也各不相同。目前较为常用的是压电式超声波发生器。本毕业设计的研究是非常有实用和有商业价值的。 由于超声波指向性强，能量消耗缓慢，在介质中传播的距离较远，因而超声波经常用于距离的测量，如测距仪和物位测量仪等都可以通过超声波来实现。利用超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求。目前，各类电子元器件，集成模块以及单片机芯片市场价格大幅度下降，采用非一体化超声波检测仪器，单片机机可发挥它高效率、低功耗、易修改的特点，实际上是最大的节约。过去那种全功能的仪器设置，还不如单独的超声仪，单片机可充分发挥各自特点。高智能化检测仪器只能满足检测条件，使用环境，重复性测试内容等基本情况一样，才可以充分发挥其特有功能。仪器设计也应从实际情况出发，才能满足用户的要求。研究的主要内容：1.超声波测距原理利用超声波测量己知基准位置和目标物体表面之间距离的方法，称为超声波测距法。利用超声波作为定位技术是蝙蝠等一些无目视能力的生物作为防御及捕捉猎物生存的手段，也就是由生物体发射不被人们听到的超声波(20kHz以上的机械波)，借助空气媒质传播由被待捕捉的猎物或障碍物反射回来的时间间隔长短与被反射的超声波的强弱判断猎物性质或障碍位置的方法。由于超声波的速度相对于光速要小的多，其传播时间就比较容易检测，并且易于定向发射，方向性好，强度好控制，因而人类采用仿真技能利用超声波测距。2. 超声传感器超声传感器是一种将其他形式的能转变为所需频率的超声能或是把超声能转变为同频率的其他形式的能的器件。目前常用的超声传感器有两大类，即电声型与流体动力型。最常用的电声型主要有: 1 压电传感器；2 磁致伸缩传感器；3 静电传感器。在超声检测和诊断中习惯上都把超声传感器称作探头，压电传感器属于超声传感器中电声型的一种。探头山压电晶片、楔块、接头等组成，是超声检测中最常用的实现电能和声能相互转换的一种传感器件，是超声波检测装置的重要组成部分。压电材料分为晶体和压电陶瓷两类。属于晶体的如石英，妮酸铿等，属于压电陶瓷的有错钦酸错，钦酸钡等。其具有下列的特性:把这种材料置于电场之中，它就产生一定的应变:相反，对这种材料施以外力，则由于产生了应变就会在其内部产生一定方向的电场。所以，只要对这种材料加以交变电场，它就会产生交变的应变，从而产生超声振动。因此，用这种材料可以制成超传感器。3. 单片机控制系统单片微型计算机简称单片机，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。而经过多年的发展，单片机也早已不只是51系列一家独大的场面，各个领域的应用中都有不同的厂家根据细分市场的需要自行研发设计并且制造出了不计其数的独特的单片机。而现今的仪器仪表更是离不开单片机。单片机通过结合不同类型的传感器，可实现诸如电压、功率、频率、湿度、温度、流量、速度、厚度、角度、长度、硬度、元素、压力等物理量的测量。采用单片机控制使得仪器仪表数字化、智能化、微型化，且功能比起采用电子或数字电路更加强大。研究方法（或技术路线）：本系统拟采用以瑞萨十六位单片机为系统控制核心，依靠其强大的IO资源，配合超声波测距模块及显示模块实现测距功能。测量结果由液晶显示，同时用声音提示，使设计更加人性化。1、研究各个模块，选择自己的方案，对模块进行整合，确定研究路线。2、使用protel99se、proteus、Multisim等软件进行电路设计，并仿真。3、使用瑞萨公司的开发平台编写程序，调试各个模块及总程序。4、制作模块电路并用单片机进行调试，完成设计。预期结果：在自行设计的的模块以及编写的程序下，使用单片机控制超声波测距（范围位0至100cm,精确度在1cm以内）并且显示在显示模块中，并且同时根据距离远近播放不同频率的提示音以示警示。进度计划：1、完成毕业设计（论文）选题 第七学期第8周2、阅读相关文献，熟悉课题内容 第七学期第10-13周3、资料收集，开题报告撰写，文献翻译 第七学期第13-14周4、常见方案比较 第七学期第15-20周5、给出最终详细的设计方案 第八学期1-4周6、各模块的软硬件设计 第八学期5-7周7、程序调试及仿真验证 第八学期8-10周8、修改完成毕业设计（论文）终稿，准备答辩 第八学期11-15周9、毕业设计（论文）答辩 第八学期第16周指导教师意见：指导教师签名： 年 月 日系部意见 审查结果： 同 意 不 同 意学院（系）主任签名： 年 月 日二、阅读文献目录序号文献名文献出处文献发表时间1李茂山. 超声波测距原理及实践技术J实用测试技术19942李鸣华，余水宝. 单片机在超声波测量中的应用J电子技术应用19984李丽霞. 单片机在超声波测距中的应用J电子技术20025王纯正. 超声学M北京人民卫生出版社19936电子工程手册编委会. 国内外小功率晶体管实用手册M北京：电子工业出版社19937彭光宇，赵明才. 海洋测量定位与计算M北京：测绘出版社19938林理忠，宋敏. 微弱信号检测学导论M北京：中国计量出版社19969荀殿栋. 数字电路设计实用手册北京电子工业出版社200310Jack Blitg and GeoffSimpson. Ultrasonic Methods of Nondestructive Testing.Chapman & Hall199611International Committee on Nondestructive testingZoetermeer, Netherlands199512R01UH0106EJ0400_78K0RKX3L瑞萨78k0r系列单片机技术文档201113Recommendations on International Harmonization Training, Qualification, and Certification of Nondestructive Testing Personnel199514陈绍尔.电子控制电路实例M北京： 电子工业出版社200415何希才. 通用电子电路应用M北京： 电子工业出版社2005三、文献综述注意：学生阅读文献后，必须写出3000字左右的综述或读书报告，作为开题内容之一。（可增页）在这次的开题报告的制作阶段，在导师的指导下。本人使用了校园图书馆，上海市图书馆的馆藏书籍资料，以及互联网上的文献资料，进行了相应的学习。应该说现在还只是接触些皮毛。因为需要学习的东西实在太多。在这里我本人就先针对这次课题所研究的超声波测距仪的相关内容做一份文献综述。不足之处还望各位老师同学多多指点。在现在的可选研究，工业生产以及百姓的生活中，自动化，智能化的设备以及产品已经越来越多的得到了应用。而要做到这些，对外围环境的监测，数据的采集并作出相应的判断以及控制便是这之中的基础。而距离这一空间上的基本变量更是一直要被采集到。在经过多年的研究与实践后，人们发现超声波在气体、液体及固体中以不同速度传播，定向性好、能量集中、传输过程中衰减较小、反射能力较强。超声波能以一定速度定向传播、遇障碍物后形成反射，利用这一特性，通过测定超声波往返所用时间就可计算出实际距离，从而实现无接触测量物体距离。超声波测距迅速、方便，且不受光线等因素影响，广泛应用于水文液位测量、建筑施工工地的测量、现场的位置监控、振动仪、车辆倒车障碍物的检测、移动机器入探测定位等领域。本文设计的数字式超声波测距仪通过对超声波往返时间内输入到计数器特定频率的时钟脉冲进行计数，进而显示对应的测量距离。超声波发射器向某一方向发射超声波，在发射时刻的同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即返回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为340m/s，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离(s)，即：s=340t/2 。这就是所谓的时间差测距法。而要发生和接受超声波，超声传感器则是必不可少的。超声传感器是一种将其他形式的能转变为所需频率的超声能或是把超声能转变为同频率的其他形式的能的器件。目前常用的超声传感器有两大类，即电声型与流体动力型。最常用的电声型主要有: 1 压电传感器；2 磁致伸缩传感器；3 静电传感器。在超声检测和诊断中习惯上都把超声传感器称作探头，压电传感器属于超声传感器中电声型的一种。探头山压电晶片、楔块、接头等组成，是超声检测中最常用的实现电能和声能相互转换的一种传感器件，是超声波检测装置的重要组成部分。压电材料分为晶体和压电陶瓷两类。属于晶体的如石英，妮酸铿等，属于压电陶瓷的有错钦酸错，钦酸钡等。其具有下列的特性:把这种材料置于电场之中，它就产生一定的应变:相反，对这种材料施以外力，则由于产生了应变就会在其内部产生一定方向的电场。所以，只要对这种材料加以交变电场，它就会产生交变的应变，从而产生超声振动。因此，用这种材料可以制成超传感器。传感器的主要组成部分是压电晶片。当压电晶片受发射电脉冲激励后产生振动，即可发射声脉冲，是逆压电效应。当超声波作用于晶片时，晶片受迫振动引起的形变可转换成相应的电信号，是正压电效应。前者用于超声波的发射，后者即为超声波的接收。超声波传感器一般采用双压电陶瓷晶片制成。这种超声传感器需要的压电材料较少，价格低廉，且非常适用于气体和液体介质中。在压电陶瓷上加有大小和方向不断变化的交流电压时，根据压电效应，就会使压电陶瓷晶片产生机械变形，这种机械变形的大小和方向在一定范围内是与外加电压的大小和方向成正比的。也就是说，在压电陶瓷晶片上加有频率为fo交流电压，它就会产生同频率的机械振动，这种机械振动推动空气等媒介，便会发出超声波。如果在压电陶瓷晶片上有超声机械波作用，这将会使其产生机械变形，这种机械变形是与超声机械波一致的，机械变形使压电陶瓷晶片产生频率与超声机械波相同的电信号。有了能够确实发生功效的传感器进行数据的采集后，接下来需要做的就是数据的处理以及应用了。而在现今，这些工作自然是交给单片机来负责了。单片机，既单片微型计算机的简称，是典型的嵌入式微控制器（Microcontroller Unit），常用英文字母的缩写MCU表示单片机，它最早是被用在工业控制领域。单片机由芯片内仅有CPU的专用处理器发展而来。最早的设计理念是通过将大量外围设备和CPU集成在一个芯片中，使计算机系统更小，更容易集成进复杂的而对体积要求严格的控制设备当中。INTEL的Z80是最早按照这种思想设计出的处理器，从此以后，单片机和专用处理器的发展便分道扬镳。 早期的单片机都是8位或4位的。其中最成功的是INTEL的8031，因为简单可靠而性能不错获得了很大的好评。此后在8031上发展出了MCS51系列单片机系统。基于这一系统的单片机系统直到现在还在广泛使用。随着工业控制领域要求的提高，开始出现了16位单片机，但因为性价比不理想并未得到很广泛的应用。90年代后随着消费电子产品大发展，单片机技术得到了巨大提高。随着INTEL i960系列特别是后来的ARM系列的广泛应用，32位单片机迅速取代16位单片机的高端地位，并且进入主流市场。而传统的8位单片机的性能也得到了飞速提高，处理能力比起80年代提高了数百倍。目前，高端的32位单片机主频已经超过300MHz，性能直追90年代中期的专用处理器，而普通的型号出厂价格跌落至1美元，最高端的型号也只有10美元。当代单片机系统已经不再只在裸机环境下开发和使用，大量专用的嵌入式操作系统被广泛应用在全系列的单片机上。而在作为掌上电脑和手机核心处理的高端单片机甚至可以直接使用专用的Windows和Linux操作系统。单片机比专用处理器更适合应用于嵌入式系统，因此它得到了最多的应用。事实上单片机是世界上数量最多的计算机。现代人类生活中所用的几乎每件电子和机械产品中都会集成有单片机。手机、电话、计算器、家用电器、电子玩具、掌上电脑以及鼠标等电脑配件中都配有1-2部单片机。而个人电脑中也会有为数不少的单片机在工作。汽车上一般配备40多部单片机，复杂的工业控制系统上甚至可能有数百台单片机在同时工作！单片机的数量不仅远超过PC机和其他计算的总和，甚至比人类的数量还要多。20世纪80年代初，Intel公司在MCS-48系列单片机的基础上，推出了MCS-51系列8位高档单片机。MCS-51系列单片机无论是片内RAM容量，I/O口功能，系统扩展方面都有了很大的提高。这次的的课题中所选择作为核心来进行系统的设计的是瑞萨，也就是原NEC公司的78K0R系列的单片机。因为超声波测距在我们的生活中最常接触的应用便是汽车的倒车雷达。想必大家都不陌生。中国现在大大小小的电子相关公司，厂商不计其数，但是中国汽车电子领域几乎空白！市场完全被国际企业所瓜分。而瑞萨的前身NEC便是其中之一，其产品遍布于各大欧美品牌的各类汽车内。2007年，瑞萨在中国市场大张旗鼓拓展汽车业务的时候，实际上在全球市场上的业务已经取得了很好的成绩。在汽车电子领域，瑞萨32位单片机的市场占有率已经连续三年全球第一，在中国市场，2010年也达到了30%的市场份额。这样大的一个市场份额，绝不是一家两家客户可以达到的，所以说瑞萨的客户群还是相当广的，中国市场上很多著名的汽车产品的一级供应商等都是瑞萨的客户。今年瑞萨电子宣布推出32款全新RL78/F1216位元微控制器MCU为第1款瑞萨RL78新系列中的F系列车用产品，此系列产品具备领先业界的低耗电量及高效能。RL78系列结合瑞萨在8/16位元MCU市场中的现有主要产品78K(78K0及78K0R)及R8C的优异技术，并且整合多种周边功能以及以低功率/高效能的78K0RCPU为基础的RL78CPU核心。78K0RKG3单片机拥有256KB的Flash ROM，以及12KB的RAM。拥有片上单电源快闪记忆体（芯片擦除/块擦除/写功能禁止）；自编程（引导交换功能/闪存屏蔽窗口功能）；片上调试功能在芯片的电源上电清零电路（POC）和低电压检测器（LVI）；在片内看门狗定时器（专用的内部低速振荡时钟可操作性强）；片内乘法器/除法器（16位 16位，32位32位）片上的按键中断功能芯片上的时钟输出/蜂鸣器输出控制器；片BCD调整I / O端口：33至89（N - ch开漏：2/4Note1）；定时器：10/14通道；16位定时器：8 / 12通道；看门狗定时器：1通道；实时计数器：1 channel等丰富的资源。四、文献翻译注意：每个学生必须提交15000个以上印刷符号、与课题研究密切相关的外文文献的中文翻译文章。（可增页）超声波测距仪文件类型和数目：美国专利5442592 摘要：提出了一种超声波测距仪来抵消的影响温度和湿度的变化，包括测量单元和参考资料。在每一个单位，重复的一系列脉冲的产生，每有一个重复率，直接关系到各自之间的距离，发射机和接收机。脉冲提供给各自的主机，和比例的反产出是利用确定的距离被衡量的。 出版日期： 1995年8月15日主审查员：罗保.伊恩j. 一、背景发明本发明涉及到仪器的测量距离，更特别是，这种仪器传送超声波两点之间。 精密机床必须校准。在过去，这已经完成利用机械设备，如卡钳，微米等。不过，使用这种装置并不容易本身自动化技术。据了解，该两点之间距离才能确定通过测量传播时间的浪潮往返那些两点。这样一个类型的波是一种超声波，或声，海浪。当超声波旅行两点之间，距离两个点之间可以衡量乘以过境的时间波由波速，在中期分开两点。因此，这是一个对象本发明提供仪器利用超声波准确测量两点之间距离。 当中等两个点之间的间距是被衡量的是空气，声速是取决于温度和空气相对湿度。因此，它是进一步对象的，现在的发明，提供仪器的类型所描述的是独立于温度和湿度的变化。 二、综述发明前述的和额外的对象是达到了根据这些原则的这项发明提供距离测量仪器，其中包括一个参考的单位和测量单位。参考和测量单位是相同的，每个包括一电发射机和接收机一电。间隔发射器和接收器的参考股是一个固定的参考距离，而间距之间的发射机和接收机的测量单位是距离来衡量。在每一个单位，发射机和接收机是再加上由一个反馈环路导致发射机产生的声脉冲是由接收机和转换成一个电脉冲这是然后反馈到发射机，使重复一系列脉冲的结果。重复率脉冲是成反比关系之间的距离发射器和接收器。在每一个单位，脉冲提供一个反。由于参考的距离是众所周知，比例反产出是利用，以确定所期望的距离来衡量。由于这两方面都是相同的影响，温度和湿度的变化，采取的比例罪状，由此产生的测量变得麻木等变化。 三、简要说明图纸前述将更加明显后，读下列的说明，在与该绘图并在其中单一数字schematically描绘仪器兴建根据这些原则的这项发明。 四、详细说明谈到现在的绘图，有结果表明，测量单位和10个参考单位12个，均加上一个利用的手段14 。测量单位包括1 10电发射机16日和1电接收机18 。变送器16包括压电材料20夹心阶层之间的对电极的22日和24日。同样，接收机18个，包括压电材料26夹心阶层之间的对电极的28日和30日。作为众所周知，采用电场整个电极22日和24日，强调的是，诱导，在压电材料20 。如果该字段各有不同，如所申请的一个电脉冲，声波是32所产生的。为进一步众所周知，当声波影响到接收器18 ，这诱导应力，在压电材料26 ，导致一种电信号，以产生全国电极28日和30日。虽然压电传感器已说明，其他电声装置，可利用，例如，静电，驻极体或电磁类型。 如表所示，电极28日和30日的接收18岁以下的耦合的投入一34放大器，其输出耦合输入一个探测器36 。探测器36是安排提供一个信号，脉冲前38时，输出放大器34已经超过预定的水平。脉冲前38 ，然后产生一个触发脉冲，这是提供给脉冲发生器40 。在为了提高灵敏度，该系统，传感器16和18岁以下的共振兴奋。有相应的提供了一个连续波振荡器42提供了一个连续振荡信号在一个固定的频率，最好是共振频率的传感器16和18 。这个振荡信号是提供给调制器44 。要有效地激发发射机16 ，可取的做法是提供几个周期的共振频率信号，而不是一个单脉冲或单周期。因此，脉冲发生器40是安排，在回应的应用存在的一个触发脉冲，提供一个控制脉冲调制器44有一个时间的平等的时间，时间预定人数的周期振荡信号从振荡器42 。这个控制脉冲调制器的原因， 44个通过了“水管爆裂”的周期，以激发发射机16 。 当电力是适用于所描述的电路，有足够的噪音在输入到放大器34 ，其输出触发脉冲发生器40至造成了一片叫好声，振荡周期，以提供整个电极22日和24日的发射器16 。变送器16因此产生声波32条，其中影响到接收器18 。接收器18 ，然后产生一个电脉冲，这是适用于输入放大器的34 ，这再次触发原因的脉冲发生器40 。这个周期重演，使重复一系列的触发脉冲结果的输出脉冲前38 。这脉冲列车是应用到46个柜位，以及向脉冲发生器40 。 变送器16日和接收18岁以下的间隔，除了由距离的“ D ” ，它是理想的衡量。传播时间的“ T ”为一声波32往来变送器16日和接收18所给予的： = D的吨/视频s 凡v s是声速在空气中之间的发射机16日和接收18 。柜台46措施重复率触发脉冲，这是平等的1 /汤匙因此，重复率是平等的一至中五的S /四该声速空气中是一个功能的温度和湿度的空气，内容如下： equ1其中T是温度， P是局部的压力，水汽， H是该气压， 瓦特和一顷的比例不断的压力，具体的热不断货量具体的热水汽和干燥的空气，分别。因此，虽然重复率触发脉冲测量非常准确地反46 ，声速的影响，温度和湿度，使测量的距离d无法确定准确。 根据这些原则的这项发明，参考单位提供的是12 。参考单位12是相同的建设为测量单位的10个，因此，包括一电发射机50个，其中包括压电材料52夹心之间的一对电极的54和56 ，和一电接收机58 ，其中包括压电材料60夹心阶层之间的一对电极60,61,62和64 。再次，传感器以外的其他类型压电可以利用。变送器50和接收五十八顷间隔，除了已知的和固定的参考距离“博士” 。电极60,61,62和64耦合到输入的放大器66 ，其输出是耦合的投入探测器68 。输出探测器68是耦合的脉搏，前70产生触发脉冲。触发脉冲应用到脉冲发生器的72个控制调制器74通过扫射从连续波振荡器76至变送器50 。触发脉冲从脉冲前70也适用于反78 。 最好是，所有的传感器16 ， 18 ， 50和58具有相同的共振频率。因此，振荡器42和76都在运作，频率和脉冲发电机40和第72条提供平等的输出脉冲宽度。 在用法上，测量装置10和参考资料股一十二顷在接近，使该声速在这两个单位是相同的。虽然留级率的脉冲在测量单位， 10和参考资料股十二顷每个温度和湿度的依赖性，能证明的距离D来衡量。 其中T R是传播时间超过距离博士在参考股12 。这种关系是独立于双方的温度和湿度。 因此，产出的柜台46和78所提供的投入微处理器的90个利用的手段14 。微处理器90是适当的程序提供了一个输出是成正比的比例，产出的柜台46和78 ，这反过来又是成正比的重复率分别触发脉冲列车的测量单位， 10和参考资料股12 。作为描述，这个比例是独立的温度和湿度，由于参考的距离，博士，是众所周知的，提供了一个准确的代表性距离四，利用手段， 14日还包括一个显示92这是耦合和控制的微处理器，使90一个经营者可以随时确定的距离四实验表明，当之间的距离发射和接收传感器是太小了，思考的声波在传感器的表面有一个不小的作用，降低了测量精度。因此，最好是每换一双分开，至少由某一个最小距离，最好是约四英寸。 因此，已披露的改善仪器的测量距离，利用超声波。而一个说明性的体现，本发明已披露者外，据了解，各种修改和适应所披露的体现，将是显而易见的那些普通的技巧与艺术，这是打算把这个发明只限于由范围所附的索赔。R01UH0106EJ0400_78K0RKX3L部分内容选译第11章时钟输出/蜂鸣器输出控制器时钟输出和蜂鸣器输出控制器输出引脚的数量，根据产品不同。此外，44针78K0R/KC3-L产品不提供时钟输出和蜂鸣器输出控制器。11.1时钟输出/蜂鸣器输出控制器的功能在远程控制传输和时钟输出，时钟输出控制器是用于载波输出供应外围IC。蜂鸣器输出是一个函数来输出一个蜂鸣器频率的方波。可以用一个引脚输出一个时钟或蜂鸣器响。两个输出引脚，PCLBUZ0和PCLBUZ1，都可用。PCLBUZn引脚输出时钟选择的时钟输出选择寄存器N（CKSn）。11.2配置的时钟输出/蜂鸣器输出控制器时钟输出/蜂鸣器输出控制器包括以下硬件。表11-1。时钟输出/蜂鸣器输出控制器的配置项目配置控制寄存器时钟输出选择寄存器N（CKSn）端口模式寄存器5，14（PM5，PM14）注端口寄存器5，14（P5，P14的）注意端口模式寄存器和端口寄存器设置不同的产品而异。78K0R/KC3-L（48引脚），78K0R/KD3-L：P1478K0R/KE3-L，78K0R/KG3-L：PM14，P1478K0R/KF3-L：PM5，P5，PM14，P14备注N = 0：78K0R/KC3-L（48针），78K0R/KD3-LN = 0，1：78K0R/KE3-L，78K0R/KF3-L，78K0R/KG3-L11.3控制寄存器时钟输出/蜂鸣器输出控制器以下两个寄存器用来控制时钟输出/蜂鸣器输出控制器。 时钟输出选择寄存器N（CKSn） 端口模式寄存器5，14（PM5，PM14）注注意端口寄存器设置不同的产品而异。78K0R/KC3-L（48针），78K0R/KD3-L：无78K0R/KE3-L，78K0R/KG3-L：PM1478K0R/KF3-L：PM5，PM14（1）时钟输出选择寄存器N（CKSn）这些寄存器设置输出允许/禁止时钟输出或蜂鸣器频率输出引脚（PCLBUZn），设置输出时钟。选择时钟使用的CKSn寄存器从PCLBUZn引脚输出。CKSn寄存器是由1位或8位存储器操作指令设置。复位信号的产生，清除这些寄存器为00H。备注N = 0：78K0R/KC3-L（48针），78K0R/KD3-LN = 0，1：78K0R/KE3-L，78K0R/KF3-L，78K0R/KG3-L11.4时钟输出/蜂鸣器输出控制器的操作可以用一个引脚输出一个时钟或蜂鸣器响。PCLBUZ0引脚输出一个时钟/蜂鸣器，时钟输出选择寄存器0（CKS0）选择。PCLBUZ1引脚输出时钟输出选择寄存器1（CKS1）选择一个时钟/蜂鸣器。11.4.1输出引脚的操作PCLBUZn引脚输出为下面的过程。选择输出频率的时钟输出选择寄存器（CKSn）位0到3（CCSn0 CCSn2，CSELn）PCLBUZn引脚（输出禁用状态）。设置CKSn（PCLOEn）的第7位寄存器1，使能时钟/蜂鸣器输出。备注：1。用于输出时钟控制器启动或停止后，使输出时钟一个时钟或禁止时钟输出（PCLOEn位）交换。这时，有宽有窄脉冲不输出。2。 N = 0：78K0R/KC3-L（48针），78K0R/KD3-LN = 0，1：78K0R/KE3-L，78K0R/KF3-L，78K0R/KG3-L第7章时钟发生器7.1时钟发生器的功能时钟发生器产生的要提供给CPU和外围硬件的时钟。可选择以下3种系统时钟和时钟振荡器。（1）主系统时钟 X1振荡器该电路的振荡谐振器连接到X1和X2，FX = 2到20 MHz的时钟。振荡，可以停止执行STOP指令或设置MSTOP位（在时钟的第7位运行状态控制寄存器（CSC）。内部高速oscillatorNote该电路的振荡FIH = 1和8 MHz（典型值）的时钟。复位释放后，CPU总是启动经营与此内部高速振荡时钟。振荡，可以停止执行STOP指令或设置HIOSTOP位（CSC的寄存器的第0位）。 20 MHz内部高速振荡时钟oscillatorNote该电路振荡的fIH20时钟= 20 MHz（典型值）。振荡就可以开始设置位0（DSCON）20 MHz内部高速振荡控制寄存器（DSCCTL）1与VDD 2.7 V振荡，停止DSCON位设置为0。注意：要使用1，8，或20 MHz内部高速振荡时钟，使用选项字节设置提前频率（有关详细信息，请参阅第25章选项字节）。此外，内部高速振荡器自动启动复位释放后的振荡。要使用20 MHz的内部高速振荡器操作的微控制器，通过设置的20兆赫0位（DSCON振荡开始）内部高速振荡控制寄存器（DSCCTL）为1。也可从EXCLK/X2/P122引脚提供外部主系统时钟（FEX = 2到20 MHz）。外部主系统时钟输入可以通过执行STOP指令或设置MSTOP位被禁用。作为主系统时钟，高速系统时钟（X1时钟或外部主系统时钟）或内部高速振荡时钟可以选择MCM0位（系统时钟控制寄存器（CKC）的第4位）的设置。（2）子系统时钟请注意 XT1时钟振荡器该电路通过连接一个32.768 kHz的谐振器XT1和XT2振荡FSUB = 32.768 kHz的时钟。设置XTSTOP位（时钟工作状态控制寄存器（CSC）的6位），可以停止振荡。注意78K0R/KC3-L（40针）不具备时钟子系统。FX备注：X1时钟振荡频率富士康：内部高速振荡时钟频率fIH20：20 MHz内部高速振荡时钟频率FEX：外部主系统时钟频率FSUB：子系统时钟频率78K0R/Kx3-L第7章时钟发生器R01UH0106EJ0400 Rev.4.00 3392011年03月31日（3）内部低速振荡时钟（时钟看门狗定时器） 内部低速振荡器该电路的振荡FIL = 30 kHz（典型值）的时钟。内部低速振荡时钟不能被用作CPU时钟。唯一的硬件工作内部低速振荡时钟看门狗定时器。当看门狗定时器停止振荡停止。备注：1。 FIL：内部低速振荡时钟频率2。在下列情况下，看门狗定时器停止。 当选项字节的第4位（WDTON）（000C0H）= 0 如果HALT或STOP指令执行时选项字节的第4位（WDTON）（000C0H）= 1位0（WDSTBYON）= 0。注意：请将外文文献原文复印件附在后面。Ultrasonic distance meterDocument Type and Number:United States Patent 5442592 Abstract:An ultrasonic distance meter cancels out the effects of temperature and humidity variations by including a measuring unit and a reference unit. In each of the units, a repetitive series of pulses is generated, each having a repetition rate directly related to the respective distance between an electroacoustic transmitter and an electroacoustic receiver. The pulse trains are provided to respective counters, and the ratio of the counter outputs is utilized to determine the distance being measured. Publication Date:08/15/1995 Primary Examiner:Lobo, Ian J.1、BACKGROUND OF THE INVENTION This invention relates to apparatus for the measurement of distance and, more particularly, to such apparatus which transmits ultrasonic waves between two points. Precision machine tools must be calibrated. In the past, this has been accomplished utilizing mechanical devices such as calipers, micrometers, and the like. However, the use of such devices does not readily lend itself to automation techniques. It is known that the distance between two points can be determined by measuring the propagation time of a wave travelling between those two points. One such type of wave is an ultrasonic, or acoustic, wave. When an ultrasonic wave travels between two points, the distance between the two points can be measured by multiplying the transit time of the wave by the wave velocity in the medium separating the two points. It is therefore an object of the present invention to provide apparatus utilizing ultrasonic waves to accurately measure the distance between two points. When the medium between the two points whose spacing is being measured is air, the sound velocity is dependent upon the temperature and humidity of the air. It is therefore a further object of the,present invention to provide apparatus of the type described which is independent of temperature and humidity variations. 2、SUMMARY OF THE INVENTION The foregoing and additional objects are attained in accordance with the principles of this invention by providing distance measuring apparatus which includes a reference unit and a measuring unit. The reference and measuring units are the same and each includes an electroacoustic transmitter and an electroacoustic receiver. The spacing between the transmitter and the receiver of the reference unit is a fixed reference distance, whereas the spacing between the transmitter and receiver of the measuring unit is the distance to be measured. In each of the units, the transmitter and receiver are coupled by a feedback loop which causes the transmitter to generate an acoustic pulse which is received by the receiver and converted into an electrical pulse which is then fed back to the transmitter, so that a repetitive series of pulses results. The repetition rate of the pulses is inversely related to the distance between the transmitter and the receiver. In each of the units, the pulses are provided to a counter. Since the reference distance is known, the ratio of the counter outputs is utilized to determine the desired distance to be measured. Since both counts are identically influenced by temperature and humidity variations, by taking the ratio of the counts, the resultant measurement becomes insensitive to such variations. 3、BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The foregoing will be more readily apparent upon reading the following description in conjunction with the drawing in which the single FIGURE schematically depicts apparatus constructed in accordance with the principles of this invention. 4、DETAILED DESCRIPTION Referring now to the drawing, there is shown a measuring unit 10 and a reference unit 12, both coupled to a utilization means 14. The measuring unit 10 includes an electroacoustic transmitter 16 and an electroacoustic receiver 18. The transmitter 16 includes piezoelectric material 20 sandwiched between a pair of electrodes 22 and 24. Likewise, the receiver 18 includes piezoelectric material 26 sandwiched between a pair of electrodes 28 and 30. As is known, by applying an electric field across the electrodes 22 and 24, stress is induced in the piezoelectric material 20. If the field varies, such as by the application of an electrical pulse, an acoustic wave 32 is generated. As is further known, when an acoustic wave impinges upon the receiver 18, this induces stress in the piezoelectric material 26 which causes an electrical signal to be generated across the electrodes 28 and 30. Although piezoelectric transducers have been illustrated, other electroacoustic devices may be utilized, such as, for example, electros