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无人机避障设计与实现作者：詹计雨韩士杰雷笑天金楠森张健来源：《电脑知识与技术》2018年第31期摘要：针对四旋翼无人机避障的速度和精度，该文基于Arduino Mega2560单片机以及遗传算法和蚁群算法，设计了一种新型无人机全局避障算法和的硬件结构。
全局避障算法针对航迹规划，结合两种启发式算法，收敛速度快，不易早熟收敛。
算法通过MATLAB仿真与无人机测试，效果良好。
关键词：蚁群算法;遗传算法;航迹规划;Arduino Mega2560单片机;无人机中图分类号：TP311; ; ; 文献标识码：A; ; ; 文章编号：1009-3044（2018）31-0098-03四旋翼无人机的机械结构好，可执行多种任务，应用前景巨大。
所以无人机航迹规划算法和相应的硬件结构成为当下研究热点。
麻省理工学院研制的Kinect，基于SLAM算法进行环境建模，自主3D地形映射与飞行，功能非常先进。
即使在GPS盲区与障碍物密集的城市也能安全飞行。
本文旨在对避障无人机进行整体设计。
使无人机可以安全快捷的避障。
无人机外骨架防撞功能较强，不会伤及行人。
航迹规划使用改进的蚁群算法，结合传统蚁群算法与遗传算法的优势，使算法收敛速度更快，不易陷入局部最优解。
无人机整体效果达到预期。
1 无人机硬件结构无人机外壳坚固轻便，减少了飞机重量和惯性对于避障的影响。
外围的圆形保护器通过四个减震器与无人机主体连接，可以防止无人机碰撞建筑物或者将人划伤，拥有比较强的防撞击功能，整体如图1所示。
使用KS103超声波测距模块，波束角为45°-50°，分别放置在无人机的水平方向的4个方向与竖直的2个方向，水平方向每隔90°安装一个测距模块。
超声波发射与接收的时间的数据，通过I2C方式传送给Arduino Mega2560开发板。
2 无人机避障算法2.1 环境建模采用栅格图法进行环境模型的构建。
假设无人机飞行的空间区域为S，不妨表示为[{x min≤x≤x max，y min≤y≤y max，z min≤z≤z max}]考虑到GPS模块的会有1-2米的误差，故纬度值每0.003分为一个单位，约5.511米，作为坐标系的横坐标。
超声波测距器的设计摘要用单片机控制超声波的发射，通过单片机记录和读取发射超声波和接收到的回波的时间差，进而计算出测量的距离。
文中详细论述了超声波测距的原理、测量电路和程序设计的方案。
关键词：超声波测距仪单片机目录摘要．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．Ⅰ1前言．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.1 设计任务．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 1.2本设计的应用意义．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．1 2总体设计方案．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．2 2.1设计原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．3 2.2总体设计框图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．4 3电路原理的设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 3.1超声波传感器．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．5 3.2超声波发射电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．7 3.3超声波回波接收处理电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．8 3.4LED显示电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．9 3.5键盘电路设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．10 4软件设计．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．12 4.1超声波测距原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．124.1.1超声波脉冲法测距原理．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．204.1.2超声波信号测量．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．21 4.2程序框架．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．174.3测距控制程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．18 4.416Hz时基中断处理程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．194.6EXT1外部中断程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．22 4.7显示刷新程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23 4.8主程序．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．23 5系统调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．245.1硬件电路调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．245.2软件程序调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．255.2.1调试的主要方法．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．265.2.2调试中遇到的问题．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．275.3综合调试．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．28 6 设计总结．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．29 致．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．30 参考文献．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．31 附录A：超声波测距器电路原理图．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．32 附录B：程序清单．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．．321 前言1．1 设计任务本设计实现超声波测距，要求测距围为100cm~500cm，用LED 数码管显示测量结果，以厘米为单位，精度为1 厘米；测量用按键触发：（1）开机时数码管显示000；（2）按下键盘则进行一次测量，并把测量结果显示在LED 数码管上。
湄洲湾职业技术学院超声波测距仪说明书系别: 自动化工程系年级:10级专业: 电气自动化技术姓名: 郑学号:**********导师姓名: 李志杰职称: 讲师2013年05月29日目录1 前言 (1)2 系统设计参数要求 (2)3 系统设计 (3)3.1系统设计总体框图 (3)3.2超声波测距原理 (4)3.3系统构成 (5)3.4硬件电路设计 (5)3.5传感器介绍 (6)3.5.1超声波传感器原理 (6)4 系统模块 (7)4.1超声波发射模块 (7)4.2超声波接收模块 (8)4.3LCD显示模块 (9)4.4系统印刷电路板的制作图 (9)5 系统软件设计 (10)5.1超声波测距的算法 (10)5.2程序流程图 (10)5.3超声波温度补偿子程序流程图 (11)5.4超声波测距子程序流程图 (12)5.5系统操作说明 (13)5.6系统操作注意事项 (13)参考文献 (14)致谢语 (15)系统附录 (16)附录一原理总图 (16)附录二印刷电路图 (17)附录三元件清单 (18)附录四程序流程 (19)1 前言本设计是以单片机技术为基础，实现对前方物体距离的测量。
根据超声波指向性强,能量消耗慢,在介质中传播距离远的特点,利用超生波传感器对前方物体进行感应，经过单片机中的程序对超声波传感器发射和接收的超声波信号进行分析和计算处理，最后将处理结果在LCD1602上显示。
STC89C52单片机的超声波测距系统,此系统根据超声波在空气中传播反射原理,把超声波传感器作为接口部件,利用超声波在空气中传播的时间差来测量距离,设计了一套超声波检测系统。
该系统设计主要由主控制器模块、超声波发射模块、超声波接收模块和显示模块等四个基本模块构成，用接收部分接收超声波。
本设计利用两个中断，在发射信号时，打开定时器中断0和外部中断0使定时器计时，接收到发射超声波信号时，外部中断0关闭中断，这时定时器中断0计录的时间就为超声波传播经过测距仪到前方物体的来回时间。
自动测量及控制综合课程设计说明书题目超声波测距仪学院机械工程学院班级学生姓名学号指导老师2015年1月18日目录1绪论 (3)1.1课题设计及意义 (3)1.2设计内容 (3)2超声波测距设计原理及方案选择 (3)2.1超声波测距原理 (3)2.2设计方案 (4)3硬件选择与设计 (5)3.1单片机的选择 (6)3.2超声波模块的选择 (6)3.2.1 HC-SR04超声波模块时序图 (7)3.2.2 HC-SR04模块的使用 (8)3.3数码管的选择 (8)3.4硬件电路的设计 (9)4软件部分设计 (9)5数据处理及误差分析 (11)6设计体会与总结 (11)附录 (13)附录Ⅰ：超声波测距仪系统实物图................ 错误!未定义书签。
附录Ⅱ：程序代码 (13)附录Ⅲ：参考文献 (15)1绪论1.1课题设计及意义随着科学技术的快速发展，超声波将在测距仪中的应用越来越广。
但就目前水平说，人们可以具体利用的测距技术还十分有限，因此，这是一个正在蓬勃发展而又有无限前景的技术及产业领域。
展望未来，超声波测距仪作为种新型的非常重要的工具在各方面都将有很大的发展空间，它将朝着更加高定位高精度的方向发展，以满足日益发展的社会需求，如声纳的发展趋势基本为：研制具有更高定位精度的被动测距声纳，以满足水中武器实施全隐蔽攻击的需要；继续发展采用低频线谱检测的潜艇拖曳线列阵声纳，实现超远程的被动探测和识别；研制更适合于浅海工作的潜艇声纳，特别是解决浅海水中目标识别问题；降低潜艇噪声，改善潜艇声纳的工作环境。
无庸置疑，未来的超声波测距仪将与自动化智能化接轨，与其他的测距仪集成和融合，形成多测距仪。
随着测距仪的技术进步测距仪将从具有单纯判断功能发展到具有学习功能，最终发展到具有创造力。
在新的世纪里，面貌一新的测距仪将发挥更大的作用。
1.2设计内容超声波测距仪的设计,由单片机控制超声发射装置发射超声波，当超声波遇到障碍物时，发生反射，再由接受装置接受超声波，由单片机计算从发射到接受的时间并计算出障碍到超声波发射器的距离。
超声波使用说明书模块实物图如下图所示：123(12V+)(GND)(485通信口)一、接线说明模块采用DC12V供电；图中标号为1的红色箭头处接电源正，标号为2的红色箭头处接电源负。
标号为3的红色箭头处接485通信线。
二、通信协议说明模块采用485通信，波特率为9600；通信协议如下：协议头预留字节预留字节预留字节距离高字节距离低字节帧尾校验和0Xfe0X000X000X000Xxx0Xxx0Xef0Xxx校验和计算方法：从协议头到帧尾个各数据之和取最低两位距离返回值单位为：mm；例：0xfe0x000x000x000x040xb00xef0xa1当返回数据如上所示时，测距结果为1200mm。
三、模块测量方法由于模块是高精度设计用，所以对测量环境有严格的说明界定。
请参考如下测量安装方式，否则会产生较大的测量误差。
安装方式如下：滤波处理装置，可以用PCB板来固定代替移动平面是本模块的移动方向，反射平面是基础高度。
在移动平面方向前后运动将会测量到实际的反射平面与模块的实际距离。
测量条件：1：参考平面（模块固定的平面）一定要垂直于反射平面。
2：测量模块在反射面这个方向上的1米半径范围内不能有遮挡物。
3：在移动模块到了指定位置后（想测量的距离位置处），模块的前端一定要绝对垂直于反射面。
4：根据超声波的扇形反射面原理，最好在超声波的接收端安装反射能量限定装置，这样能更准确的获得实际的测量结果。
在实际应用场合，有更多的安装要求。
基本的测量测试，照目前条件能基本反应出来。
成都镓舒适科技有限公司2014-09-01。
超声波测距资料超声波测距模块连线:我们将超声波测距模块用红色,绿色两根导线引出,红色线(超声波测距模块电源脚)接5208K实验仪+5V,绿色线(超声波测距模块接地脚)接5208K实验仪GND.打开5208K实验仪电源, 超声波测距模块初始化显示27.将超声波发射接收头对准障碍物，数码管将显示超声波测距模块与障碍物之间的距离。
超声波测距学习板，可应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控，也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合。
测量时与被测物体无直接接触，能够清晰稳定地显示测量结果。
超声波学习板采用AT89S51单片机晶振为12M，单片机用P1.0口输出超声波换能器所需的40K方波信号，利用外中断监测超声波接收电路输出的返回信号，显示电路采用简单的4位共阳LED数码管，段码驱动用74LS244集成电路，位码用S8550三极管驱动。
超声波测距的算法原理: 超声波在空气中传播速度为每秒钟340米（15℃时）。
X2是声波返回的时刻，X1是声波发声的时刻，X2-X1得出的是一个时间差的绝对值，假定X2-X1=0.03S，则距离为340mx0.03S=10.2米。
这就是超声波探头到反射物体之间的距离。
产品性能特点：成品板上自带：超声波收发传感器、接收放大电路、四位LED数码显示、四位按键（四个按钮和蜂鸣器属于功能预留，程序中无定义），电源部分自带整流、滤波、稳压电路，允许交流7～15V或者直流9～16V输入，经过实际测试，测量范围可达27～250厘米，测量精度为1厘米。
下图是超声波测距学习板的元件布局图，以下是部分汇编源程序;/////////////////////////////////////////////////////// ; USE BY :超声波测距器; IC :AT89C51; TEL :; OSCCAL :XT (12M); display :共阳LED显示;/////////////////////////////////////////////////////// ;测距范围7CM-11M，堆栈在4FH以上，20H用于标志;显示缓冲单元在40H-43H，使用内存44H、45H、46H用于计算距离;VOUT EQU P1.0 ; 红外脉冲输出端口speak equ p1.1;********************************************;* 中断入口程序 *;********************************************;ORG 0000HLJMP STARTORG 0003HLJMP PINT0ORG 000BHretiORG 0013HRETIORG 001BHLJMP INTT1ORG 0023HRETIORG 002BHRETI;;********************************************;* 主程序 *;********************************************;START: MOV SP,#4FHMOV R0,#40H ;40H-43H为显示数据存放单元（40H为最高位）MOV R7,#0BHCLEARDISP: MOV @R0,#00HDJNZ R7,CLEARDISPMOV 20H,#00HMOV TMOD,#11H ;T1为 T0为16位定时器MOV TH0,#00H ;65毫秒初值MOV TL0,#00HMOV TH1,#00HMOV TL1,#00HMOV P0,#0FFHMOV P1,#0FFHMOV P2,#0FFHMOV P3,#0FFHMOV R4,#04H ;超声波肪冲个数控制（为赋值的一半）SETB PX0SETB ET1SETB EASETB TR1 ;开启测距定时器start1: LCALL DISPLAYJNB 00H,START1 ;收到反射信号时标志位为1CLR EALCALL WORK ;计算距离子程序clr EAMOV R2,#32h;#64H ;测量间隔控制（约4*100=400MS）LOOP: LCALL DISPLAYDJNZ R2,LOOPCLR 00Hsetb et0mov th0,00hmov tl0,00hSETB TR1 ;重新开启测距定时器SETB EASJMP Start1;;**************************************************** ;* 中断程序* *;****************************************************;T1中断，发超声波用 ;T1中断，65毫秒中断一次INTT1: CLR EAclr ex0MOV TH0,#00HMOV TL0,#00HMOV TH1,#00HMOV TL1,#00HSETB ET0SETB EASETB TR0 ;启动计数器T0，用以计intt11:CPL VOUT ;40KHZnopnopnopnopnopnopnopnopnopDJNZ R4,intt11;超声波发送完毕，MOV R4,#04Hlcall delay_250 ;延时，避开发射的直达声波信号SETB EX0 ;开启接收回波中断RETIOUT: RETI;外中断0，收到回波时进入PINT0: nopjb p3.2,pint0_exitCLR TR0 ;关计数器CLR EA ;CLR EX0 ;MOV 44H,TL0 ;将计数值移入处理单元MOV 45H,TH0 ;mov th0,#00hmov tl0,#00hjnb p3.2,$SETB 00H ;接收成功标志pint0_exit:RETI;;****************************************************;* 显示程序 *;****************************************************; 40H为最高位，43H为最低位，先扫描高位DISPLAY: MOV R1,#40H;GMOV R5,#7fH;GPLAY: MOV A,R5MOV P0,#0FFHMOV P2,AMOV A,@R1MOV DPTR,#TABMOVC A,@A+DPTRMOV P0,ALCALL DL1MSINC R1MOV A,R5JNB ACC.4,ENDOUT;GRR AMOV R5,AAJMP PLAYENDOUT: MOV P2,#0FFHMOV P0,#0FFHRET;TAB: DB 18h, 7Bh, 2Ch, 29h, 4Bh, 89h, 88h, 3Bh, 08h, 09h,0ffh ;共阳段码表 "0" "1" "2" "3" "4" "5""6" "7" "8" "9" "不亮""A""-" ;;**************************************************** ;* 延时程序 *;**************************************************** ;DL1MS:push 06hpush 07hMOV R6,#14HDL1: MOV R7,#19HDL2: DJNZ R7,DL2DJNZ R6,DL1pop 07hpop 06hRET;;**************************************************** ;* 距离计算程序 (=计数值*17/1000cm) *;**************************************************** ;work: PUSH ACCPUSH PSWPUSH BMOV PSW, #18hMOV R3, 45HMOV R2, 44HMOV R1, #00DMOV R0, #17DLCALL MUL2BY2MOV R3, #03HMOV R2, #0E8HLCALL DIV4BY2LCALL DIV4BY2MOV 40H, R4MOV A,40HJNZ JJ0MOV 40H,#0AH ;最高位为零，不点亮JJ0: MOV A, R0MOV R4, AMOV A, R1MOV R5, AMOV R3, #00DMOV R2, #100DLCALL DIV4BY2MOV 41H, R4MOV A,41HJNZ JJ1MOV A,40H ;次高位为0，先看最高位是否为不亮SUBB A,#0AHJNZ JJ1MOV 41H,#0AH ;最高位不亮，次高位也不亮JJ1: MOV A, R0MOV R4, AMOV A, R1MOV R5, AMOV R3, #00DMOV R2, #10DLCALL DIV4BY2MOV 42H, R4MOV A,42HJNZ JJ2MOV A,41H ;次次高位为0，先看次高位是否为不亮SUBB A,#0AHJNZ JJ2MOV 42H,#0AH ;次高位不亮，次次高位也不亮JJ2: MOV 43H, R0POP BPOP PSWPOP ACCRET;;**************************************************** ;* 两字节无符号数乘法程序 *;**************************************************** ; R7R6R5R4 <= R3R2 * R1R0超声波专用发射接收头,有T字样的是发射头，标有R字样的是接收头.。
超声波测距资料超声波测距模块连线:我们将超声波测距模块用红色,绿色两根导线引出,红色线(超声波测距模块电源脚)接5208K实验仪+5V,绿色线(超声波测距模块接地脚)接5208K实验仪GND.打开5208K实验仪电源, 超声波测距模块初始化显示27.将超声波发射接收头对准障碍物，数码管将显示超声波测距模块与障碍物之间的距离。
超声波测距学习板，可应用于汽车倒车、建筑施工工地以及一些工业现场的位置监控，也可用于如液位、井深、管道长度的测量等场合。
测量时与被测物体无直接接触，能够清晰稳定地显示测量结果。
超声波学习板采用AT89S51单片机晶振为12M，单片机用P1.0口输出超声波换能器所需的40K方波信号，利用外中断监测超声波接收电路输出的返回信号，显示电路采用简单的4位共阳LED数码管，段码驱动用74LS244集成电路，位码用S8550三极管驱动。
超声波测距的算法原理: 超声波在空气中传播速度为每秒钟340米（15℃时）。
X2是声波返回的时刻，X1是声波发声的时刻，X2-X1得出的是一个时间差的绝对值，假定X2-X1=0.03S，则距离为340mx0.03S=10.2米。
这就是超声波探头到反射物体之间的距离。
产品性能特点：成品板上自带：超声波收发传感器、接收放大电路、四位LED数码显示、四位按键（四个按钮和蜂鸣器属于功能预留，程序中无定义），电源部分自带整流、滤波、稳压电路，允许交流7～15V或者直流9～16V输入，经过实际测试，测量范围可达27～250厘米，测量精度为1厘米。
下图是超声波测距学习板的元件布局图，以下是部分汇编源程序;/////////////////////////////////////////////////////// ; USE BY :超声波测距器; IC :AT89C51; TEL :; OSCCAL :XT (12M); display :共阳LED显示;/////////////////////////////////////////////////////// ;测距范围7CM-11M，堆栈在4FH以上，20H用于标志;显示缓冲单元在40H-43H，使用内存44H、45H、46H用于计算距离;VOUT EQU P1.0 ; 红外脉冲输出端口speak equ p1.1;********************************************;* 中断入口程序 *;********************************************;ORG 0000HLJMP STARTORG 0003HLJMP PINT0ORG 000BHretiORG 0013HRETIORG 001BHLJMP INTT1ORG 0023HRETIORG 002BHRETI;;********************************************;* 主程序 *;********************************************;START: MOV SP,#4FHMOV R0,#40H ;40H-43H为显示数据存放单元（40H为最高位）MOV R7,#0BHCLEARDISP: MOV @R0,#00HINC R0DJNZ R7,CLEARDISPMOV 20H,#00HMOV TMOD,#11H ;T1为 T0为16位定时器MOV TH0,#00H ;65毫秒初值MOV TL0,#00HMOV TH1,#00HMOV TL1,#00HMOV P0,#0FFHMOV P1,#0FFHMOV P2,#0FFHMOV P3,#0FFHMOV R4,#04H ;超声波肪冲个数控制（为赋值的一半）SETB PX0SETB ET1SETB EASETB TR1 ;开启测距定时器start1: LCALL DISPLAYJNB 00H,START1 ;收到反射信号时标志位为1CLR EALCALL WORK ;计算距离子程序clr EAMOV R2,#32h;#64H ;测量间隔控制（约4*100=400MS）LOOP: LCALL DISPLAYDJNZ R2,LOOPCLR 00Hsetb et0mov th0,00hmov tl0,00hSETB TR1 ;重新开启测距定时器SETB EASJMP Start1;;**************************************************** ;* 中断程序* *;****************************************************;T1中断，发超声波用 ;T1中断，65毫秒中断一次INTT1: CLR EACLR TR0clr ex0MOV TH0,#00HMOV TL0,#00HMOV TH1,#00HMOV TL1,#00HSETB ET0SETB EASETB TR0 ;启动计数器T0，用以计intt11:CPL VOUT ;40KHZnopnopnopnopnopnopnopnopnopDJNZ R4,intt11;超声波发送完毕，MOV R4,#04Hlcall delay_250 ;延时，避开发射的直达声波信号SETB EX0 ;开启接收回波中断RETIOUT: RETI;外中断0，收到回波时进入PINT0: nopjb p3.2,pint0_exitCLR TR0 ;关计数器CLR EA ;CLR EX0 ;MOV 44H,TL0 ;将计数值移入处理单元MOV 45H,TH0 ;mov th0,#00hmov tl0,#00hjnb p3.2,$SETB 00H ;接收成功标志pint0_exit:RETI;;**************************************************** ;* 显示程序 *;**************************************************** ; 40H为最高位，43H为最低位，先扫描高位DISPLAY: MOV R1,#40H;GMOV R5,#7fH;GPLAY: MOV A,R5MOV P0,#0FFHMOV P2,AMOV A,@R1MOV DPTR,#TABMOVC A,@A+DPTRMOV P0,ALCALL DL1MSINC R1MOV A,R5JNB ACC.4,ENDOUT;GRR AMOV R5,AAJMP PLAYENDOUT: MOV P2,#0FFHMOV P0,#0FFHRET;TAB: DB 18h, 7Bh, 2Ch, 29h, 4Bh, 89h, 88h, 3Bh, 08h, 09h,0ffh ;共阳段码表 "0" "1" "2" "3" "4" "5""6" "7" "8" "9" "不亮""A""-" ;;****************************************************;* 延时程序 *;****************************************************;DL1MS:push 06hpush 07hMOV R6,#14HDL1: MOV R7,#19HDL2: DJNZ R7,DL2DJNZ R6,DL1pop 07hpop 06hRET;;****************************************************;* 距离计算程序 (=计数值*17/1000cm) *;****************************************************;work: PUSH ACCPUSH PSWPUSH BMOV PSW, #18hMOV R3, 45HMOV R2, 44HMOV R1, #00DMOV R0, #17DLCALL MUL2BY2MOV R3, #03HMOV R2, #0E8HLCALL DIV4BY2LCALL DIV4BY2MOV 40H, R4MOV A,40HJNZ JJ0MOV 40H,#0AH ;最高位为零，不点亮JJ0: MOV A, R0MOV R4, AMOV A, R1MOV R5, AMOV R3, #00DMOV R2, #100DLCALL DIV4BY2MOV 41H, R4MOV A,41HJNZ JJ1MOV A,40H ;次高位为0，先看最高位是否为不亮SUBB A,#0AHJNZ JJ1MOV 41H,#0AH ;最高位不亮，次高位也不亮JJ1: MOV A, R0MOV R4, AMOV A, R1MOV R5, AMOV R3, #00DMOV R2, #10DLCALL DIV4BY2MOV 42H, R4MOV A,42HJNZ JJ2MOV A,41H ;次次高位为0，先看次高位是否为不亮SUBB A,#0AHJNZ JJ2MOV 42H,#0AH ;次高位不亮，次次高位也不亮JJ2: MOV 43H, R0POP BPOP PSWPOP ACCRET;;****************************************************;* 两字节无符号数乘法程序 *;****************************************************; R7R6R5R4 <= R3R2 * R1R0超声波专用发射接收头,有T字样的是发射头，标有R字样的是接收头。
长沙学院《单片机原理及应用》课程设计说明书题目超声波测距仪系(部) 电信系专业(班级) 电气一班姓名周鹏学号2010042113指导教师刘辉、王新辉起止日期2013.6.10—6.21《单片机原理及应用》课程设计任务书21系(部)：电信系专业：2010级电气工程指导教师：王新辉、刘辉课题名称超声波测距仪设计设计内容及要求（1）课题内容：设计一个以 STC89C52单片机为核心控制的超声波测距仪。
功能要求:1．测量距离范围要求为0.10～5.00m；2．测量精度为1cm；3．用12864液晶屏显示相关信息，液晶屏的第一行显示“超声波测距仪”，第二行显示设计者姓名和学号，第三行显示测量的距离值。
（2）要求：完成该系统的硬件和软件的设计，用单片机开发板进行验证。
最后就课程设计本身提交一篇课程设计说明书。
设计工作量1、汇编或C51语言程序设计；2、程序调试；3、在单片机开发板上进行下载调试；4、提交一份完整的课程设计说明书，包括设计原理、程序设计、程序分析、调试过程，参考文献、设计总结等。
进度安排起止日期（或时间量）设计内容（或预期目标）备注第一天课题介绍，答疑，收集材料，C51介绍第二天设计方案论证，练习编写C51程序第三天～第六天程序设计第六天～第八天程序调试、仿真第九天～第十天系统测试并编写设计说明书教研室意见年月日系（部）主管领导意见年月日长沙学院课程设计鉴定表姓名学号专业班级设计题目指导教师指导教师意见：评定等级：教师签名：日期：答辩小组意见：评定等级：答辩小组长签名：日期：教研室意见：教研室主任签名：日期：系（部）意见：系主任签名：日期：说明课程设计成绩分“优秀”、“良好”、“及格”、“不及格”四类；目录摘要 (2)1、基本原理 (3)2、方案论证 (3)3、系统硬件设计 (3)3.1 STC89C52外围电路设计 (4)3.2 超声波测距模块电路设计 (5)3.3 显示电路设计 (7)4、系统软件设计 (7)4.1 系统软件设计说明 (7)4.2编程语言的选择 (8)4.3超声波测距仪的算法设计 (8)4.4 超声波发生子程序和超声波接收中断程序设计 (8)4.5 显示子程序设计 (9)4.6主程序流程图 (9)5、设计结果及分析 (9)6、使用说明 (11)7、课程设计体会 (11)参考文献 (12)附录：程序清单 (13)摘要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。
