超声波传感器与应用LCD液晶显示器配合美妙的音乐进行显示

1、超声波传感器及其应用超声波测距介绍了一种基于AT89C52单片机的超声波测距系统，该系统由555、运算放大器和比较器以及超声波传感器组成。有效地组成了超声波的发射电路和接收电路。同时在数据处理和盲区消隐方面提出了有效的解决方案！从而提高了检测的精度和灵敏度，并用LCD液晶显示器显示美妙的音乐。本文主要阐述超声波测距系统的硬件电路结构、工作原理和软件设计方法。该系统硬件结构简单、可靠，具有良好的测量精度和灵敏度。关键词液晶液晶超声波测距序随着科学技术的飞速发展，越来越多的科技成果被广泛应用于人们的日常生活中，给我们带来了很多便利。本设计就是基于这个目的，利用超声波的特性为我们服务。人们能听到的声

2、音是由物体的振动引起的。它的频率范围从20Hz到20HZ。20Hz以上的频率称为超声波，20Hz以下的频率称为次声波。常用的超声波频率是几十KHZ-几十MHZ。由于超声波具有很强的指向性，所以经常被用于测距。超声波检测往往快捷方便，计算简单，易于实现实时控制，在测量精度方面能够满足工业和实际的要求。因此在移动机器人、汽车安全、海洋学等方面得到了广泛的应用。本设计提供了一种液晶显示测距装置，该装置利用超声波传感器和具有集成发射和接收的微处理器。采用超声波传感器及时发射和接收，利用声波在空气中的传播速度和发射脉冲到接收反射脉冲的时间间隔，计算障碍物与超声波测距仪的距离。距离是在不同的情况和控制下需

3、要检测的参数，因此测距成为数据采集中需要解决的问题。虽然测距的方式很多，有激光测距、微波测距、红外测距、超声波测距等。然而，超声波测距是一种简单可行的方法。超声波测距电路虽然种类繁多，甚至还有专门的超声波测距集成电路。但有些电路复杂，技术难度大，有些调试困难，有些元器件不好买。本文介绍的电路具有成本低、性能可靠、元器件易购买等优点。利用单片机测距和数据处理原理，提高了测量精度，电路易于实现，无需调试，稳定可靠。目录 TOC o 1-2 u t 标题 3,3 序 HYPERLINK l _RefHeading_Toc105996096 I第一章导言 HYPERLINK l _RefHeading

4、_Toc105996097 11.1选题的背景和研究意义 HYPERLINK l _RefHeading_Toc105996098 1第二章方案论证 HYPERLINK l _RefHeading_Toc105996099 22.1超声波测距原理 HYPERLINK l _RefHeading_Toc105996100 22.2系统的工作原理 HYPERLINK l _RefHeading_Toc105996101 2第三章是系统硬件电路的设计。 HYPERLINK l _RefHeading_Toc105996102 43.1AT89C52单片机 HYPERLINK l _RefHeadin

5、g_Toc105996103 43.2超声波发射电路 HYPERLINK l _RefHeading_Toc105996104 53.3超声波接收电路 HYPERLINK l _RefHeading_Toc105996105 83.4 LCD液晶显示部分结构 HYPERLINK l _RefHeading_Toc105996106 103.5音乐播放模块 HYPERLINK l _RefHeading_Toc105996107 15第四章系统软件设计 HYPERLINK l _RefHeading_Toc105996108 164.1超声波收发软件设计 HYPERLINK l _RefHead

6、ing_Toc105996109 164.2音频脉冲的产生 HYPERLINK l _RefHeading_Toc105996110 194.3液晶显示部分的软件设计 HYPERLINK l _RefHeading_Toc105996111 19结论 HYPERLINK l _RefHeading_Toc105996112 22参考 HYPERLINK l _RefHeading_Toc105996113 23至24岁附录25第一章导言1.1选题的背景和研究意义1.1.1选题背景日常生活中，有各种各样的测距仪。与激光测距和红外测距相比，超声波对外界光线、颜色和电磁场不敏感，更适用于黑暗、强电磁

7、干扰、有毒、多尘或多烟的环境，在识别透明度和漫反射差的物体方面更具优势。而且超声波具有指向性强、耗能慢、传播距离远的优点。超声波测距是一种非接触式测量，广泛应用于倒车防撞雷达、机器人接近、海洋调查、物体识别等领域。距离是在不同的情况和控制下需要检测的参数，因此测距成为数据采集中需要解决的问题。1.1.2研究意义本设计是一种超声波测距装置，它利用超声波传感器和微处理器进行集成发射和接收。采用超声波传感器及时发射和接收，利用声波在空气中的传播速度和发射脉冲到接收反射脉冲的时间间隔，计算障碍物与超声波测距仪的距离。因此，经常用于距离测量的仪器，如测距仪和水准仪，都可以通过超声波来实现。它在日常生活中

8、发挥着广泛的作用。第二章方案论证2.1超声波测距原理为了研究和利用超声波，已经设计和制造了许多超声波发生器。一般来说，超声波发生器可以分为两类:一类是电动产生超声波，一类是机械产生超声波。电动方式包括压电式、磁致伸缩式和电动式等。机械方法包括高尔顿笛、液体笛和气流旋转笛等。它们产生的超声波的频率、功率和声学特性不同，所以应用也不同。目前常用的是压电超声波发生器。超声波测距通常采用度随时间变化法，即利用s=vt/2来计算被测物体的距离。其中s是收发器与被测物体之间的距离，v是超声波在介质中的传播速度(v = 331。41+t/273m/s)，t为超声波往返时间间隔。工作原理是:发射器发出的超声波

9、以速度V在空气中传播，到达被测物体表面时被其反射，被接收器接收。往返时间为T，被测物体的距离由s计算，T为环境温度，在量的精度较高时必须考虑这种影响。但一般情况下，这种方法可以省略，通过软件进行调整和补偿。由于超声波也是一种声波，其声速C与温度有关。表1列出了几种不同温度下的声速。使用时，如果温度变化不大，可以认为声速基本不变。如果测距精度很高，就要进行温度补偿修正。声速确定后，只要测出超声波的往返时间，就可以计算出距离。这就是超声波测距的原理。表1温度与声速的关系温度()-30-20-100102030100声速(米/秒)3133193253333383443493862.2系统的工作原理系

10、统的工作是一个软件和硬件协同工作的过程。首先微机使555使能端置1，然后555发出频率为40kHz的方波信号，通过压电换能器(超声波发射器)发射信号和超声波。同时，计时器在这一刻启动开始计时。这个信号在遇到障碍物时反射回来，这里叫做回波。同时，压电换能器(超声波接收头)通过信号处理将接收到的回波和接收到的超声波放大，与三级放大进行比较后送至比较器输出比较电压。输出电压经过一个三极管后，与AT89C52的I/O口匹配，最后送到微机进行处理。最后液晶显示，并伴有美妙的音乐。超声波测距系统的设计框图如图2.1所示。微处理器AT89C52液晶显示器温度采集超声波发射超声波接收音乐播放5v电源图2.1超

11、声波测距系统组成框图第三章是系统硬件电路的设计。硬件主要分为单片机系统和显示电路、超声波发射电路、超声波接收电路和音乐播放电路。3.1AT89C52单片机AT89C52是美国ATMEL公司生产的低压高性能CMOS 8位单片机。该芯片包含8KB可重复写入的程序存储器和12B随机存取数据存储器(ram)。该器件采用Atmel公司的高密度非易失性存储技术生产，兼容标准的MCS-51指令系统。该芯片配有通用8位中央处理器(CPU)和闪存单元。功能强大的AT89C52单片机灵活多变。单片机正常工作时，需要一个时钟电路和一个复位电路。本设计选用时钟模式和按键电平复位电路构成单片机的最小电路。如图3.1所示

12、。AT89C52电源电压地线地线C322UFR21KR1200重置晶体振荡器C230PFC130PF电源电压XTAL1英特尔的快速储存技术XTLL2虚存系统图3.1单片机最小电路时钟电路当计算机工作时，它受一个统一的时钟脉冲的控制，而这个脉冲它由微控制器中的定时电路发送。单片机的时序是CPU执行指令时所需控制信号的时序。以确保组件之间的同步工作。单片机电路在唯一时钟信号的控制下严格按照时序工作。需要给单片机提供时序，并且有相位。关闭硬件电路，即振荡器和时钟电路。因此，选择部分时钟模式。在芯片部分使用振荡器，然后在XTAL1和Xtal1引脚两端连接晶体或陶瓷谐振器，就形成了稳定的自激振荡器。它发

13、送的脉冲直接发送到器件的时钟电路，如图1所示。当连接外部晶体振荡器时，C1和C2的值通常约为30PF。C1和C2可以微调频率。晶体的频率范围可以从1.212MHZ到12MHZ选择。在实际连接中，为了减少寄生电容，保证振荡器的稳定性。可靠运行，振荡器和电容应尽可能安装在靠近单片机的芯片处。复位电路从图中可以看出，它是一个键级复位电路，相当于按下复位键后，复位端通过电阻与Vcc电源相连。复位是MCU的初始化操作。单片机开始运行时，需要先复位。它的作用是使CPU和系统中的其他部件处于某种初始状态，并从这种状态开始工作。因此，复位是一种非常重要的操作方式。但是单片机本身不能自动复位，必须用相应的外部电

14、路来实现。3.2超声波发射电路发射电路由555多谐振荡器和超声波发射器组成。多谐振荡器555组成的多谐振荡器可以实现宽占空比的调节！而且电路设计简单！占地面积小。如图3.2所示，同步脉冲信号由AT89C52的P2.3口发出！这个同步脉冲启动多谐振荡器！使其输出40KHZ的高频电压信号！成型后直接贴在超声波换能器探头上！根据逆压电效应！产生振动频率为40KHZ的超声波。图3.2超声波发射电路接通电源后，电容C充电，VC上升。当VC上升到2/3VCC时，触发器复位，放电BJT T打开。此时Vo处于低电平，电容C通过R2和T放电，使VC下降。当VC降至1/3VCC时，触发器再次置位，Vo转为高电平。

15、c电容器放电所需的时间为当C放电完毕，T被截止，VCC就能通过R1和R2给电容充电，VC从1/3VCC上升到2/3VCC所需的时间为当VC上升到2/3VCC时，触发器再次翻转，以此类推，在输出端获得一个周期性方波，其频率为由于555比较器的高灵敏度及其差分通道形式，其振荡频率受电源电压温度变化的影响很小。风险投资签证官2/3vcc1/3vcc图3.3 555的工作波形图从555的工作波形图可以看出，占空比是固定的。为了方便调解，我把R1和R2换成了电位器，组成了占空比可调的电位器。使超声波发射电路更有效。也能满足尽可能减少波浪畸变的要求。从表面实现更长的测距效果。超声波传感器图3.2还有一个超

16、声波传感器来自超声波发射电路。它具有将电信号转换为机械信号，同时将机械信号转换为电信号的功能。设计中选用了压电式超声波发声器。压电超声波发生器实际上是利用压电晶体的共振来工作的。超声波发生器的结构如图3.4所示。它有两个压电晶片和一个共振板。由压电晶体构成的超声波传感器是一种可逆传感器，可以将电能转化为机械振荡产生超声波。同时，当它接收到超声波时，也可以转化为电能，所以可以分为发射器或接收器。当一个脉冲信号施加到它的两极，其频率等于压电芯片的固有振荡频率时，压电芯片就会发生谐振，并驱动谐振片振动，从而产生超声波。相反，如果两个电极之间没有施加电压，当共振板接收到超声波时，会压迫压电晶片振动，将

17、机械能转化为电信号，然后就变成了超声波接收器。本文使用的超声波传感器为T/R-40-16(其中T代表发射，R代表接收，40代表频率40KHZ，16代表其外径，单位为毫米)。压电晶片电极宣传者图3.4超声波传感器的结构3.3超声波接收电路超声波接收电路包括由MC3403构成的三级回波放大电路，并与LM358的电压整形电路进行比较。与超声波接收传感器T-40-16配合使用，实现超声波接收功能。图3.5超声波接收电路3.3.1放大器电路及其参数的设计当测量距离较大时，超声波的回波较弱，需要对信号进行放大，否则转换成电信号的信号幅度会很小。如图3.5所示，设计中采用三级放大电路，将信号放大50万倍。其

18、中运算放大器IC3A和IC3B的放大倍数为100倍，IC3C的放大倍数可调。根据公式Au=R6/R4(以第一级放大电路为例)，可以得到各放大电路的参数。经过计算，数值如下:R3=10K，R4=10K，R6=1M，R7=1M。第三个放大器是可调的Au=Rx/R2，其中R2=10K。Rx是一个500K可调滑动变阻器。所以放大倍数在(0 50)之间。从图3.5可以看出，每个运算放大器的基准电压是可调的。这样更有利于达到预期的效果。超声波头接收的40千赫反射波交流信号。电容器C5、C9和C12用于滤除d C信号。对电容大小没有特殊要求，所以都选1000PF。放大电路由MC3403构成。MC3403是四

19、个低功耗运算放大器。其引脚结构如图3.6所示。图3.6 MC 3403的引线结构3.3.2电压比较电路及其参数的设计电压比较器的功能是比较两个电压值的大小。例如，将一个信号电压U1与另一个参考电压UR进行比较。当U1UR，U1UR时，电压比较器输出两个不同的电平，即高电平和低电平。比较器的输出通常只有高电平和低电平两种稳定状态，所以相当于一个由输入信号控制的开关。当输入电压超过阈值时，开关动作，使输出从一个电平跳到另一个电平。在系统中，比较器的功能是将信号电压与设定的参考电压进行比较。当信号电压高于参考电压时，比较器输出正脉冲，Q1开启，P2.5接收到负脉冲信号，MCU CPU中断，记录发射信

20、号与接收信号之间的时间，计算距离。比较器的设计要考虑两个因素:一是Q1要开启；其次，三极管后的电压要和AT89C52的P2.5口匹配。为在实际应用中，可以得到合适的参数，将R10设计成最大阻值为5.1k的电阻，这样通过R10的阻值就可以得到满足上述条件的电压信号。用作电压比较器的LM358从图3.5可以看出，比较器的基准电压是可调的，因为从超声波接收的信号要求灵敏度和精度很高，从放大电路来的电压变化非常细微，所以需要匹配调整基准电压，以满足比较和设计的需要。LM358包括两个独立的高增益和频率补偿的双通道运算放大器，适用于宽电源电压的单电源，也适用于双电源模式。在推荐的工作条件下，电源电流与电

21、源电压无关。它的应用范围包括灵敏放大器、DC增益模块以及所有其它使用运算放大器的场合，这些场合都可以用单电源供电。图3.7显示了LM358的引线结构。图3.7 lm 358的引脚连接3.4 LCD液晶显示部分结构在显示模块中，选择JM12864J图形点阵液晶显示模块进行显示。通过硬件电路和软件的结合，可以用液晶显示出来，如图3.8所示。JM12864J共有20个管脚，包括数据管脚、控制管脚和电源管脚。硬件电路非常简单。强大的功能主要通过软件来实现。液晶显示器JM12864J超声波测距仪黄距离:00.0000米当前温度:00图3.8液晶显示屏3 . 4 . 1 LCD参数、性能和引脚介绍JM12

22、864J是一款图形点阵液晶显示器，主要由行驱动器/列驱动器和12864全点阵液晶显示器组成。可以显示图形和84 (1616点阵)汉字。LCD是将LCD显示和控制模块结合在一起的集成单元。主要技术参数和性能:电源:vdd:+5v；LCD的外部驱动电压为-3.0 -8.0v显示容量:128(列)64(行)点全屏点阵七种说明与CPU的接口采用8位数据总线并行输入输出和8条控制线。1/64占空比工作温度:-10 +60，储存温度:-20 +70显示器的外部接口由通过其外部引脚的外部读和写操作形成。外部引脚提供接口的通道，而外部单片机对模块的读写操作执行单片机模块之间的信息交换，即显示能力的通信。JM1

23、2864J共有20个引脚，外部引脚编号从1到20。外部引脚的编号、符号和含义如表2所示。表2外部引脚和含义插脚数Pin名称电平引脚功能描述一个虚存系统0V地面电源2电源电压5.0V供电电压三V0-液晶显示器驱动电压:0 -5V四标准英语高/低Rs = h ，表示DB7DB0为显示数据。RS = L ，表示DB7DB0为显示指令数据。五读写高/低r/w =“h”，e =“h”，数据读取到DB7DB0R/W = L ，E = H L ，DB7 DB0的数据写入IR或DR。六E高/低使能信号:R/W = L ，E信号锁存器DB7DB0的下降沿R/W = H ，E = H DDRAM数据读取至DB7D

24、B0714DB0DB7高/低数据总线15CS1高/低h:选择芯片(右半屏)信号。16CS2高/低h:选择芯片(左半屏)信号。17重置高/低复位信号，低电平复位18输出电压-10VLCD驱动负电压19LED+DC+5VLED背光电源20发光二极管-DC0VLED背光电源3 . 4 . 2 at89c 52与液晶显示模块的接口AT89C52与液晶显示模块的接口包括硬件接口和软件接口。硬件接口是指AT89C52与液晶显示模块之间的信息逻辑连接方式。软件接口是指AT89C52对液晶显示模块的显示控制方法和程序。这两个接口描述如下。方法。3.4.2.1 at89c 52与液晶显示模块的硬件接口AT89C

25、52与JM12864J的硬件接口连接如图3.9所示。从图中可以看出，液晶显示模块的有效信号E由AT89C52的P3.2控制，当P3.2电平产生一个由高到低的下降沿脉冲时，产生有效信号E。AT89C52的P3端口p 3.0p 3.5用来产生控制信号，控制液晶显示模块的工作。P3.0用于产生数据指令标志信号RS；P3.1用于产生读写信号r/w；P3.3、P3.4用于产生选择信号CS1、CS2；P3.5用于产生复位信号RST。AT89C52的P1端口用于传输数据或指令，因此P1.0P1.7连接到液晶显示模块的DB0DB7。为了使显示屏具有令人满意的亮度，在+5V和-5V之间连接一个电位计来调节VEE

26、的电压。VEE的电压一般为0 -5V。图AT89C52与液晶显示模块的接口3.4.2.2 at89c 52与液晶显示模块的软件接口JM12864J液晶显示模块有七种指令格式。这些说明用于执行模块的特殊控制功能。这些指令及其功能描述如下。1)显示开关控制(显示开/关)密码读写标准英语DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0形式0000一个一个一个一个一个DD=1:显示开启表示显示器可以执行各种显示操作。D=0:显示器关闭意味着不能在显示器上执行各种显示操作。2)设置显示起始线。密码读写标准英语DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0形式00一个一个A5号A4号A3号主动脉第二声一

27、流的A0z地址计数器是一个6位计数器。该计数器具有循环计数功能，用于显示行扫描同步。当完成一行扫描时，该地址计数器将自动加1，指向下一行扫描。RST复位后，Z地址计数器为0。起始行由Z地址计数器控制。A5A0 6位地址自动送到Z地址计数器，起始行地址可以是0 63的任意一行。例如:如果A5A0为62，则起始行与DDRAM行的对应关系如下:DDRAM线路:62 63 01 23 28 29显示行:1 2 3 4 5 6 31 323)设置页面地址(设置页面“X地址”)密码读写标准英语DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0形式00一个0一个一个一个主动脉第二声一流的A0所谓页地址就是DD

28、RAM的行地址，一页8行，模块64行，也就是8页，A2A0代表07页。读写数据对地址没有影响，页面地址被这个指令或RST信号改变，复位后页面地址为0。页面地址与DDRAM的对应关系见DDRAM地址表。4)设置Y地址(SET Y ADDRESS)密码读写标准英语DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0形式000一个A5号A4号A3号主动脉第二声一流的A0该指令的作用是将A5A0送入Y地址计数器，作为DDRAM的Y地址指针。读写DDRAM后，Y地址指针自动递增，指向下一个DDRAM单元。DDRAM地址表如表3所示。表3 DDRAM地址表CS1=1CS2=1Y=0一个62630一个6263行

29、号X=0DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB70七DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7八55X=7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7DB0DB7五十六岁63读取状态(状态读取)密码读写标准英语DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0形式0一个忙碌的0开/关浸水使柔软0000当R/W=1RS=0时，在E信号“H”的作用下，状态输出到数据总线(DB7DB

30、0)的相应位。BF:BF标志着组件部门的工作状态。BF=1表示组件在部门内运行，此时组件不接受外部通用指令和数据；当BF=0时，组件处于就绪状态，准备接受外部通用指令和数据。开/关:表示DFF触发器的状态，用于控制屏幕显示的开和关。RST: RST=1表示零件正在初始化，此时组件将不接受任何指令或数据。6)写入显示数据(写入显示日期)密码读写标准英语DB7DB6DB5DB4DB3DB2DB1DB0形式0一个D7D6D5D4D3D2D1D0D7D0是显示数据。该指令将D7D0写入相应的DDRAM单元，Y地址指针自动递增1。7)读取显示数据(读取显示日期)密码读写标准英语DB7DB6DB5DB4D

31、B3DB2DB1DB0形式一个一个D7D6D5D4D3D2D1D0该指令将DDRAM的内容D7D0读入数据总线DB7DB0，Y地址指针自动递增1。3.5音乐播放模块在音乐播放模块中，硬件电路主要由功率放大器LM386和发声器组成。MCU的硬件接线图如图3.9所示。从图中可以看出，AT89C52单片机的P2.7口控制扬声器播放。如图3.10所示，LM386是一个增益为50的放大电路，加上一些滤波电容的配合，将失真降到最低，使声室达到清晰响亮的效果。电路简单，只要借助软件使I/O输出不同的音频脉冲，就能演奏出美妙的音乐。LM386是美国国家半导体公司生产的音频功率放大器，主要用于低压消费类产品。为

32、了尽量减少外围器件，电压增益设置为20。当1脚和8脚开路时，电压增益为26DB；如果在引脚1和引脚8之间增加外部电阻和电容，图3.10 lm 386的硬件接线图电压增益可调节至任意值，增益可达46DB。如果阻容值改变，增益可以从26 dB到46 dB任意选择。电阻值越小，增益越大。同时，输出端自动偏置到电源电压的一半。在6V电源电压下，其静态功耗仅为24mW，这使得LM386特别适用于低压电源。因此，它被广泛应用于便携式无线电设备、收音机、录音机和小型放大设备。LM386的引线结构如图3.11所示。图3.11 lm 386的引脚结构第四章系统软件设计软件部分包括主程序、中断子程序和其他子程序。

33、主程序完成系统初始化后，调用LCD显示程序，然后调用所有测距子程序，完成测距并显示输出。子程序主要包括:延时子程序、距离计算子程序和BCD码转换子程序、压缩BCD码乘法子程序、压缩BCD码加法子程序等。主程序流程图如图4.1所示。4.1超声波收发软件设计4.1.1距离计算问题在收发超声波测距的软件设计中，单片机省去了复杂的除法运算。将超声波从发射到接收的时间乘以170。也就是说，压缩的BCD码乘法用于计算。当然我们知道定时器计数的最大值是65535us，如果这个时间乘以170m距离，可以达到11.140950m，所以在设计中考虑了定时器0的溢出标志TF0。当超声波从发射到接收的时间超过6553

34、5us时，将TF0设置为1，然后软件将TF0清零。然后开始数数。最后，将后续计数时间乘以170。将得到的结果加上11.140950N。TF1的n设置为1倍。也就是说，压缩的BCD码加法被调用。最后解压显示。将所得结果的每一位分配给不同的地址。最后根据地址确定位数。超声波收发软件流程如图4.2所示。4.1.2串扰问题在设计中，超声波发射器与接收极之间的距离比较近，使得发射器发射超声波时，部分超声波直接衍射到接收极上，没有被障碍物反射，这部分信号是无用的，会造成系统测量错误。设计中采用延时技术解决这一问题，延时时间设置为1 ms，即发射器发射超声波1 ms，不启动定时器。接收电路忽略这段时间内接收

35、到的任何信号，1 ms后立即启动T0，则接收到的信号有效，接收到回波信号的同时T0停止。此时需要CPU发出的脉冲信号前沿与T0记录的回波脉冲信号之间的时间。Y普通初始化LCD刷新LCD呼叫DS18B20调用LCD显示按键等待。返回测距初始化超声波发射和接收距离计算液晶显示器图4.1主程序流程图4.1.3二进制/十进制数的转换(BCD码)为了简化硬件电路，节省转换时间，首先，每一个十进制数字都用二进制编码，即BCD码。这种编码方式的特点是保持十进制的权重，而位数用二进制表示。此时，获得压缩的BCD码。如果你想得到要显示的十进制数，你还必须进行一次评分。BCD码的子程序分别屏蔽每个字节的高、低4位

36、，然后改变得到的高、低4位位分别存储在1个字节中。TF0=0Y普通Y普通TF0=1发射超声波脉冲定时查询溢出有回音吗？计算距离呼叫液晶显示器初始化按键等待。开始时间停止计时图4.2超声波收发软件流程图4.2音频脉冲的产生要产生一个音频脉冲，只需要计算出某个音频的周期(1/频率)，然后将这个周期除以2，就是半周期时间。定时器用于计算半周期时间，每次定时器到时，输出脉冲的I/O反转，以便在I/O端获得脉冲。利用AT89C52的定时器使定时器工作在计数器模式MODE1，改变计数器值TH1和TL1产生不同的频率。例如，频率为523HZ，其周期T=1/523=1912us。因此，如果计数器计时为956u

37、s/1us=956，并且每956次计数反转一次I/O，则可以获得中间DO(523HZ)。脉冲计数值和频率之间的关系如下。N=Fi2Fr其中n是计数值；fi-timing每次为1 us，因此其频率为1 MHzfr-要产生的频率。计数方法如下:t = 65536-N = 65536-fi 2 fr每个音符使用一个字节，字节的高4位代表音符的高度，低4位代表音符的节拍。如果1拍是0.4S，1/4拍是0.1s，那么可以通过设置延迟时间得到节拍时间。假设1/4拍是1DELAY，1拍应该是4DELAY，以此类推。所以只要获得1/4拍的延迟时间，其余的拍子都是它的倍数。4.3液晶显示部分的软件设计JM128

38、64J has a display array of 12864 dots. Can display Chinese characters (48 1616 dot matrix Chinese characters) or numbers (416 168 dot matrix numbers). In software programming, the coordinate position of dot matrix must be strictly observed, otherwise, Chinese characters and numbers will overlap easi

39、ly, and the desired effect will not be achieved, and a number of garbled codes will appear. In software design, all characters should be written first. Check the coordinate position of the binary code to be addressed, and after positioning, write the binary characters. Then the pointer of the data c

40、ode is located, and then the data is written. Every time a character is written, the first half of the character is written, followed by the second half of the character. At the same time, it is necessary to cooperate with the refresh program to display a clear effect on the screen without garbled c

41、haracters.4.3.1 Read/Write TimingSingle-chip microcomputer can be used to read and write the LCD display module, that is, reading and writing the display information into the display data memory DDRAM in the module has certain timing requirements. At this time, the read timing and write timing are i

42、ntroduced respectively.4.3.1.1 Reading Timing of JM12864J LCD Display ModuleThe reading timing of LCD module consists of signals E, R/W, CS, RS and DB0DB7. E is an active signal, R/W is a read-write signal, RS is a display/command flag, CS is a selection signal, and DB0DB7 are data signals.The readi

43、ng sequence of JM12864J is shown in Figure 4.3. It can be seen from the figure that when R/W=1, the read operation is performed, and the read-out is started at the rising edge of the E signal, and the DDRAM capacity of JM12864J is read out to the data buses DB0DB7. At this time, if RS=1, the display

44、 data is read out; if RS=0, the instruction data is read out. CS2=1, CS1=0, read the capacity of the right half screen: CS2=0, CS1=1, read the capacity of the left half screen.Fig. 4.3 Read Timing of JM12864J4.3.1.2 Writing Timing of JM12864J LCD Display ModuleThe writing timing of JM12864J is shown

45、 in Figure 4.4. The difference between the write timing and the read timing is that the R/W signal is at a low level, that is, R/W=0. At this time, the written data must first be sent to the data bus DB0 DB7 by the external single chip microcomputer, and then the data will be written from DB0 DB7 to the display data memory DDRAM of the module at the falling edge of the active signal E. Similarly, when RS=1, data is written