【快乐分享】接触到学习到无奈舍弃+四路超声波测距+18B20

只看该作者 · 2013-8-12 00:40

本帖最后由 kpzclxtx 于 2013-8-13 23:29 编辑

   斑竹原野建议我将内容整理一下，文字就不管了，想着把我修改的所有程序都传上来大家看着也没意思，本来就不是什么高深的东西，呵呵。
   所以将我遇到的问题自己能够想到的不算是经验的经验给传上来，希望对做超声波的童鞋一点帮助（特别是我们学校的就爽了，不过尽量换方案吧，要不然又会说你抄袭，嘿嘿） ,将程序的源文件和HEX文件也传上来。

   问题：
1、尽量不设全局变量：1）.计算后重新调用时容易出错，造成在显示计算等发生调用错误eg:计算最小时只显示最小（num改为局部变量），通路显示错误等； 2）.占用程序空间大，程序执行力变差。    2、由于程序执行以及距离计算比较快，故执行速度比较快，若外部中断使用跳变沿触发，则在每次计时开始后开启外部中断可能会产生一个微弱跳变沿，造成中断误触发，引起测距错误；故使用电平触发模式。
   通过此可得出：delayms(1)盲区5cm，delayms(2)盲区12cm。
   3、同上因，若使用单一中断（eg:INTR0），在第二次测量时，容易受到前次测量余波干扰，造成误动作，是第二次显示结果为盲区距离。
   4、同上因，若使用单一定时器，会因为使用太快，定时期可能还未来的及复位造成误动作，引起第二次测量直接溢出。
   使用双定时器非层次使用，结果稳定，但以结果不是很稳定。
   5、在使用555时，发现理论计算40KHZ脉冲需要R1=15K,R2=5.7K左右，但在实际调试过程中，发现R2=1K左右可以形成稳定、占空比50%的稳定脉冲，原因不知；
6、同上，理论使用的1nf的电容，若使用瓷片电容不能形成理想40K脉冲，改为1nf独石电容解决此问题。
7、CX20106A的2脚电阻可以适当调节降低灵敏度提高准确度
尝试：使用P1.0口给CX20106A上电控制，不可行，原因：供电时间短，接收处理滞后

  测温问题
   1、18b20使用时问题：85度问题          由于18b20初始化默认0x0550即85摄氏度，解决这个问题刚开始设置转换温度后延时甚至已达3、4s,不仅容易陷入死循环，且没有解决问题。
   后来从读字节时序命令开始重新修改延时操作，解决问题，发现是写操作（温度转换时）时程序容易写失败导致转换失败。
   因为18b20对时序要求严格，手册建议使用汇编编写程序，C易出错。//这个，真不理解，很怀疑
   2、对于85度问题网上有如下起因介绍，经排除发现是时序延时不准问题
   1.电压不足，有小于4.8V只显示85度只说，故将其直接接标准5v未解决，由于万能版上各个器件之间的影响，18b20电压不足4.8V、
   2.转换温度后延时不足，手册上说是大约750MS即可转换完成，
   3.多测几次，舍弃首次测量值，尝试无效
   4.将写时序延时修改之后，再将测量延时设置600MS基本解决问题，但程序运行缓慢，故将延时600改为显示1s左右解决问题同时，
   不让上电后数码管显示落后显得程序的不足，可将其成为上电仪器预热过程，同时也不需延时就解决了初次测距显示FFF的问题
   5.上电后延时太少，使18b20进入程序后还尚未进入工作状态，延时发现非此问题

   还有其他问题想不起来了，有做这个东西的可以互相交流么。。。:lol

   小弟在坛里潜水已久，一直没有啥贡献。看到这个活动瞬间心动。最近在做一个激光二极管的驱动，PCB刚出来，准备过几天放到LIANZAI连载那个活动里。这里就将以前大四自己做的第一个东西分享一下下。主要还是想吐槽一下下，各位大牛请拍砖、、、、、
      楼主本科是在西安一所二本学校，专业是测控技术，光电方向。现在越来越觉得上一个好学校的优势：开放实验室、能够最早接触学习面相应用的能力，而楼主的学校说是光电方向、测控，可是向单片机这么重要的课程直到大三才开，还是草草讲一讲书本上的东西，没有人告诉你这个应用很重要，也没有足够的试验环境，一直浑浑噩噩的混学分、做兼职、靠四六级，第一次知道单片机可以做东西是生产实习，还是老师给好电路、元器件，安排好焊万能板的进程，程序也给你（最后还没有一个同学做出一个结果）。至于什么电子大赛，直到快比赛了才知道有这么回事，还是自己一不小心给导员整理东西发现的一个被埋没的报名通知。不过值得庆幸，那会楼主正准备考研，找方向，发现对这方面特别感兴趣，所以考验方向选择了北邮的模式控制。大四做毕业设计，也选了一个单片机的课题：超声波测距，只是要求实现单路测距就好了，至于精度什么玩意没有要求，经费也有限100块钱。
   因为在论坛里看到别人做的东西，也看到了电赛的许多设计，特别喜欢。所以想做好毕业设计。于是狠心花了近300大洋买了郭天祥的51书和实验板，在考研复习时候抽出一点点时间学习，从流水灯，到定时器，到串口，到18B20测温，当时觉得很有成就感，现在看来当时还是太嫩，许多东西都没有深入理解，程序觉得就那么回事，自以为看懂就好了，都是直接复制粘贴，自己手打的也就流水灯了，这在后面做毕业设计吃了不少亏，而且对于PCB没有多少认识。
   考完研，很遗憾，没有考上北邮，后来找调剂，最终找到北京工大激光研究院，迷迷糊糊的（最主要还是害怕没工作也没研读，至少是211、国家重点实验室不是）就到北京了。
   大四下学期，一心想把毕设做好，拿一个优秀毕业设计也好啊。于是苦苦思索，看了很多资料，在各大论坛学习大牛们的经验，最后决定做4路超声波循环，看到温度对声速的影响，所以就再加了温度补偿模块。没有钱，毕设导师也不让画PCB，所以只是自己在万能板上搭电路。
   最后连着两个月几乎每天都熬夜到3点多，将郭天祥的书重新学习了一遍，然后自己找方案，请教大牛，方案里面主要的超声波接收模块，当时觉得自己用运放做根本就不可能完成，就参考别人用了一个CX20106A的芯片，结果就因为这个芯片在最后答辩时候被答辩老师成为抄袭，波形产生我是直接就想到用的555，因为刚考过研考的是数电模电。硬件调试的时候，第一次一个人用示波器，没有老师指导，我竟然连最基本的共地都忘了，好长时间都看不到回波，而CX20106A芯片的外围电路的参数也画了好久才调的满意。最重要的我在调试555的时候发现，按照计算的参数搭电路，相同容值的独石电容相对瓷片电容出来的波形要好很多，当时很不理解，直到快毕业了某一日突然想到一个寄生电阻的问题，可是可是，可是，可是答辩时候我提出我的疑问发现，某一个白痴答辩老师说了一句：这么神奇，见识了:(:L汗死了。。。。。。
   说了这么多，其实就想告诉大一大二的学弟学妹们，早点自己为自己铺路，自己想办法学习，靠学校不靠谱的
   感觉做完毕设，才算是真正对单片机入门了，从硬件调试，到一句一句改变代码看对结果的影响，走了不少弯路，每一个模块的程序调试都花费了好长时间，一个小问题就问好多人才理解、修改正确，就简单的数码管显示都改了好多次参数才得到一个满意的显示结果。但确实知道了一个系统的完整的过程，并且真正的理解了什么叫调试。
   遗憾的是以为上研后就不会再深入搞了，但暗暗决定自己业余一定要做点小东西。
   所以今年（研一),发现实验室一个蝶形激光二极管驱动买下来竟然要2千多，就自告奋勇在实验室工作之余做一做，花了好长时间学习画PCB并且看了很多大牛的PCB揣摩经验，现在PCB已经出来了，具体的准备过几天放在“连载”活动，还请大牛到时候给给意见，帮忙看看，呵呵。
最最无奈的事情来了，本来对光纤激光器的相关已经学习好长时间了，而且跟师兄师姐也做了好多的实验，但是导师突然要开RFIC/MMIC方向，要我过去。但问题是已经快开题了啊，有点不愿意，但觉得跟模电相关又有点舍不得，纠结死了。总之现在已经注定几乎没有多少时间搞单片机了，郁闷了好多天了都。

   废话不说了，估计吐槽多了也该呗关小黑屋了，版主手下留情啊~~拜谢

   这个系统能够实现四路超声波测距，最远实测7m左右。使用555产生40KHz驱动发射超声波，CX20106A接收回波；DS18B20进行实时环境温度测量，对声速进行补偿，程序里也对由于程序执行时造成的误差实测进行了校正，3m内精度达到1mm实测没有问题，程序显示部分：首先显示环境温度，第一个数码管显示1、2、3、4表示方向，之后的表示距离，最后显示最小距离和方向，呵呵。
   最终没有申请到院里毕设的优秀，原因有：1、没有PCB，老师觉得工作量少；2、我要申优的话许多材料需要某白痴老师写，而此老师开始说我硬件抄袭，在我拿出我是555驱动+是四路测量+温度补偿之后，又说我软件抄袭，在我当面30分钟之内重新写出温度测量程序和单路测量程序并演示正确后，不了了之。

   最后最后，还是建议，给孩子选一个好学校吧，孩子们尽早自己给自己准备后路吧，靠别人不行的。考研一定要自己感兴趣的才行，不感兴趣甚至讨厌的专业宁愿不读也不要选。。。。

下面是几张图片，原理图+实物图+程序都放在这里，请大牛们拍砖。