内容发布更新时间 : 2024/5/9 11:38:01星期一 下面是文章的全部内容请认真阅读。

图3-7 显示电路的设计

3.4.3 LED数码管简介

LED数码管实际上是由七个发光管组成8字形构成的，加上小数点就是8个。这些段分别由字母a,b,c,d,e,f,g,dp来表示。当数码管特定的段加上电压后，这些特定的段就会发亮，以形成我们眼睛看到的字样了。如：显示一个“2”字，那么应当是a亮b亮g亮e亮d亮f不亮c不亮dp不亮。LED数码管有一般亮和超亮等不同之分，也有0.5寸、1寸等不同的尺寸。小尺寸数码管的显示笔画常用一个发光二极管组成，而大尺寸的数码管由二个或多个发光二极管组成，一般情况下，单个发光二极管的管压降为1.8V左右，电流不超过30mA。发光二极管的阳极连接到一起连接到电源正极的称为共阳数码管，发光二极管的阴极连接到一起连接到电源负极的称为共阴数码管。

常用LED数码管显示的数字和字符是0、1、2、3、4、5、6、7、8、9。LED结构图如图3-8所示。

3-8 LED结构图

3.5报警模块的设计

随着科技的发展和产品的集成化，语音芯片已经逐渐替代了多种语音设备应用各场合。语音芯片主要特性是功耗低，抗干扰能力强，外围器件少，控制简单，语音保存时间久（某些语音芯片可以保存内容100年），掉电不丢失语音，部分芯片还可以重复擦写语音内容。如汽车倒车雷达，公交车报站器，银行排队机、语音玩具、防盗系统等设备都装备了语音芯片。

语音芯片从使用功能上，基本可以划分为录音语音芯片和放音语音芯片。通常带有录音功能的语音芯片都具有回放语音的功能，所以我们选用ISD1110芯片，如图3-9所示。

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图3-9 ISD1110结构图

图3-10 ISD1110引脚图

它是有28条引脚的双列直插式芯片。各条引脚的功能含义说明如下. A0-A7:引脚1-6,9,10，地址输入端或控制命令输入端。

A7,A6同时为高电平时,A4-A0为控制命令；否则,A7-A0为地址。

DGND：引脚12，数字信号地线。 AGND：引脚13，模拟信号地线。

SP-，SP+：扬声器连接端，输出音频信号。 V+：模拟信号电源，+5V。 MIC：引脚17，话筒输入端。

MIC REF：引脚18，话筒参考输入端。 AGC：引脚19，自动增益控制端。 ANA IN：引脚20，模拟信号输入端。

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ANA OUT：引脚21，模拟信号输出端。

PLAYL：引脚23，放音控制电平触发端。当该端为低电平时，芯片进入放

音周期；当该端为高电平时，停止放音。 PLAYE：引脚24，放音控制脉冲触发端。该输入端由高变低时放音。RECLED：引脚25，录音显示端。 XCLK：引脚26，时钟端。

REC：录音端，引脚27。低电平为录音状态。 VDD：引脚28，V+

声音报警是测距系统探测到的距离小于所设定的安全值（此次设计是4米）时，发出声音提醒用户，可直接驱动蜂鸣器发声或经外接功放推动扬声器放音。电路图如图3-11所示。

D1R8VCC470AT89C51123456781312151431LS219189Bell1716P10P11P12P13P14P15P16P17INTOINTDT1T0EAVPPX1X2RESETRDWRRXDTXDALEPPSEN10113029P00P01P02P03P04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P2739383736353433322122232425262728R951KVCCQ1PNP

图3-11 报警模块

3.6时钟电路的设计

时钟电路引脚是X1和X2，如图3-11所示。为了产生时钟信号，在AT89C51内部设置了一个反相放大器，XTAL1是片内振荡器反相放大器的输入端，XTAL2是片内振荡器反相放大器的输出端，也是内部时钟发生器的输入端。当使用自激振荡方式时，XTAL1和XTAL2外接石英晶振，使内部振荡器按照石英晶振的频率振荡，就产生时钟信号，本系统使用的石英晶振频率为12MHZ。产生时钟信号电路如图 3-11。

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图3-12 时钟电路

AT89C511234567813121514P10P11P12P13P14P15P16P17INTOINTDT1T0P00P01P02P03P04P05P06P07P20P21P22P23P24P25P26P27393837363534333221222324252627283.7复位电路的设计

复位功能的引脚是

31RST9脚，在振荡器运EAVPP30pFY11219X1行时，有两个机器周期18X2XTAL910（24个振荡周期）以RESETRXD11TXD1730RDALEP1629上的高电平出现在此WRPSEN引脚时，将使单片机复

位，只要这个脚保持高电平，51芯片便循环复位。复位后P3口均置1引脚表现为高电平，程序计数器全部清零。当复位脚由高电平变为低电平时，复位电路停止工作。如图3-12。

C230pFC1VCC

图3-13 复位电路

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第四章 软件系统的设计

4.1软件设计分析

系统软件的设计，它所需要完成的主要是针对系统功能的实现及数据的处理和应用。根据以上所述系统硬件设计和各个电路功能，系统软件需要实现以下功能：

1、信号控制。在系统硬件中，已经完成了发射电路、回波检测接收电路的设计。在系统软件中，要完成发射脉冲信号及输出显示。

2、数据存储。为了得到发射信号与接收回波间的时间差，要读出此刻计数器的计数值，然后存储在RAM中，而且每次发射周期的开始，需要对计数器清零，以备后续处理。

3、信号处理。RAM中存储的计数值并不能作为距离值直接显示输出，超声波从发射出去碰到障碍物返回接收传感器的时间，需要通过软件定时器来记录。根据这个时间才能计算出障碍物的距离。

4、数据传输与显示。经软件处理得到的距离要以十进制的方式送LED显示。

4.2系统软件设计

超声波测距软件设计主要由主程序，超声波发射子程序，超声波接受中断程序，显示子程序以及报警程序组成。C语言程序有利于实现较复杂的算法，汇编语言程序则具有较高的效率并且容易精确据算程序运行的时间，而超声波测距器的程序既有较复杂的计算(计算距离时)，又要求精确计算程序运行时间

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