徐州工程学院毕业设计(论文)
高压电平的保持时间和超声波射出往返耗费的时间是相同的。
该超声波模块性能稳定，测距精准，其优点具有如下几条： （1）体积小，只具有两个发射短裤，接收端口的体积无法更小了； （2）不具有工作盲区；
（3）工作效率高，10ms的工作周期，测量高速物体的时候，也不会缺失； （4）发射端口和接收端口连接十分紧凑，可以令待测物体处于一条直线上； （5）本工作模块中具有LED指示设备，运转和调试都十分方便。
3.3 HC-SR04的管脚排列和电气参数
3.3.1管脚概述
HC-SR04的外形以及管脚如下图3-2所示。 （1）VCC连接5V直流电源； （2）GND需要接地处理； （3）TRIG控制数据信号的输入； （4）ECH0控制反应数据信号的输出。
HC-SR04 VCC
TRIG
ECH0
GND
图3-2外形和管脚示意图
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3.3.2 HC-SR04的电气相关参数
电气相关参数数据如下表3-1所示：
表3-1 电气相关参数数据表
3.4 超声波时序图
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图3-3超声波时序图
上图表明：为体系供应一个
10us的脉冲数据信号，系统内部就可以连续发射八
个40kHz的脉冲信号，同时还可以检测出有没有反射波。在检测到反射波之后，迅速发射出一个反应信号。这个反应信号的脉冲幅度与检测的距离成正相关。按照发射数据信号到收到反应数据信号的时间差，就能够迅速准确的推算出所测的实际距离。按照计算公式：uS/58=cm或uS/148=英寸；或者是：距离=高压电平时间间隔*声速（340M/S）/2；为了减少发送信号对反应信号的干扰和影响，因此测量的周期最好在60ms以上。
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4 系统硬件电路设计
4.1单片机最小系统
4.1.1 AT89C51芯片
在本次设计里，笔者使用的是AT89C51型单片机芯片，这种单片机芯片是一类低电平、高性能的CMOS 8位单片机，并且带有4K字符兼容编程同时可以修改储存设备的低工作电压、高处理效的微型处理器，它的正常工作速度最高可以达到90MHz，功耗很低。
4.1.2 复位工作电路
复位工作电路是确保单片机体系里的工作电路有效、可靠、安全共组的重要组成部分，复位工作电路的基本原理是：在系统连通电源的时候，供应一种复位数据信号，等到体系的电源正常之后，停止发射复位数据信号。为了安全有效，在电源正常之后，还必须在充分延迟之后，才能够停止发射复位数据信号，以防电源启动或者电源接口在连通的时候产生振动，进而对单片机的复位产生影响。在复位接口中连通两个设备周期以上的高压电平之后，单片机才能够开始复位工作。假如RST中一直都是高压电平，就会一直进行复位工作，所以在复位接口中的电容应尽可能的大一些，令复位工作的时间久一点；然而如果电容过小，高压电平的连续时间过短，那么系统也不能正常复位，进而无法稳定工作，一般来说看，电容的大小控制在10UF至22UF，使用铝电解电容就可以。
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在刚通电的时后，单片机复位电路里的电容并没有通电，电容中的电阻值很小，在连通电源之后，5V电源经过电阻，电容开始电解进行充电，电容两级的电压由0V增大到4V之后，复位接口由之前的低压电位转化成为高压电位，电路进行复位；按下复位键面，电容两级开始放电，电压降至0V之后，重新开始复位工作。工作电路原理图如下图4-1。
+5+C310uFR1410KGND
图4-1 复位工作电路原理图
4.1.3 晶振工作电路
晶振电路是单片机可以稳定工作的基本保证，只要振荡设备不工作，单片机就不能正常运转。假如振荡设备工作不稳定，单片机在工作过程里就很容易形成时间上的问题，上述问题在通信里被放大：晶振电路停止工作，不再正常通讯。一个晶振和两个工作电容结合组成了晶振工作电路，晶振和电容都不用区分正负极，两个电容相互连接，其中一端口需要接地处理，如下图4-2所示。
Y112MHZC130pGND图4-2 晶振工作电路原理图
C230p
单片机里的晶振电路在通常条件下，都处于并联稳定状态，这也能够被称之为谐振电容的组成形式。它的大小是按照晶振制造商供应的电容种类来确定的，也就是说，
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