综合以上几种方案,由于本设计需要显示超声波所测距离及当前温度,所以选择采用1602字符型液晶显示。
2。2。3 超声波模块的选择论文网
方案一:采用分立元件,自行设计超声波电路,包括超声波的发射电路、接收电路,以及相关的放大电路和滤波电路。
方案二:采用市面上流行的HC-SR04超声波模块。
方案比较:方案一中,各个模块都是用分立元件搭建的,由于缺少超声波调试的仪器,做起来难度比较大,特别是后期的调试。而采用方案二中的HC-SR04模块,该模块价格低廉,质量稳定,使用简单方便,很适合本设计的超声波测距系统,故采用方案二。
2。2。4 温度传感器的选择
方案一:采用AD590模拟集成温度传感器。AD590是一种通过电流的强度转化成温度显示数值的传感器,能极大地提高系统的抗干扰能力。但是一方面其需要外接信号放大电路和A/D转换电路,导致电路设计较为复杂。另一方面由于AD590的增益有偏差,需要调整采集电路,导致设计难度提高。
方案二:采用DS18B20数字温度传感器。数字温度传感器是将温度传感器、信号处理器、A/D转换、存储器或寄存器和接口电路等模块全部集成于一芯片。DS18B20的温度测量范围为-55℃~125℃,测温分辨率可达0。0625℃,具有测温范围广、精度高、与单片机连接方便的特点,而且电路连接也简单[14]。
因此比较两者而言,选定方案二,采用DS18B20温度传感器。
2。2。5 报警器模块方案
方案一:由AT89S51单片机的I/O口驱动发光二极管发光和蜂鸣器报警,当在探测范围内有障碍物时,发光二极管以一定频率闪烁,闪烁的频率以距离定,距离越近频率越高设计简单,成本低廉。
方案二:用ISD1730A芯片来语音播报距离。 ISD1730是ISD公司生产的单片高音质语音录放电路。其内部包含自动增益控制器,前置麦克风扩大器,扬声器驱动电路,振荡器与内存等。考虑到电路的设计、成本等情况,选择方案一,即使用发光二极管和蜂鸣器报警作为报警器模块。
3 系统硬件电路设计
3。1 单片机最小系统电路
3。1。1 单片机介绍
(1)概述
STC89C52是一个低电压,高性能的CMOS 8位单片机,片内含8k bytes的可反复擦写的Flash只读程序存储器和256 bytes的随机存取数据存储器(RAM),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MCS-51指令系统,片内置通用8位中央处理器和Flash存储单元,功能强大的STC89C52单片机可为您提供许多较复杂系统控制应用场合[3]。
STC89C52有40个引脚,32个外部双向输入/输出(I/O)端口,同时内含2个外中断口,3个16位可编程定时计数器,2个全双工串行通信口,2个读写口线。STC89C52有PDIP、PQFP/TQFP及PLCC等三种封装形式,以适应不同产品的需求。
(2)8051单片机的引脚功能
MCS-51系列单片机一般采用40个引脚,双列直插式封装,用HMOS工艺制造,其外部引脚排列如图3-1所示。其中,各引脚的功能为:
图3-1 STC89C52引脚图
(1)主电源引脚文献综述
VCC(40脚),接+5V电源正端;
GND(20脚),接+5V电源地端;
(2)外接晶体或外部振荡器引脚
XTAL1(19脚),接外部晶振的一个引脚。在单片机内部,它是一个反相放大器的输入端。当采用外部振荡器时,此引脚应接地。
XTAL2(18脚),接外部晶振的另一个引脚。在片内接至反相放大器的输出端和内部时钟电路的输入端。当采用外部振荡器时,此脚接外部振荡器的输出端。