单片机的超声测距系统设计.doc

榆林学院毕业设计（论文）摘 要本课题详细介绍了超声波传感器的原理和特性，并在超声波测距原理的基础上，分析指出了设计测距系统的思路和所需考虑的问题。给出了以AT89C51单片机为核心，驱动超声波传感器的40KHz方波信号，发射电路74HC04六反相器，接收电路LM741，通过接收到信号放大和整形，最终输出负脉冲给单片机响应中断，通过LED静态扫描方式显示出来。本次测量范围20cm-2m,误差在2cm左右。该系统电路设计合理、工作稳定、性能良好、检测速度快、计算简单、易于做到实时控制，并且在测量精度方面能达到工业实用的要求。超声波测距系统主要应用于汽车的倒车雷达、机器人自动避障行走、建筑施工工地以及一些工业现场例如：液位、井深、管道长度等场合。因此研究超声波测距系统的原理有着很大的现实意义。对本课题的研究与设计，还能进一步提高自己的电路设计水平，深入对单片机的理解和应用。关键词：超声波，单片机，测距榆林学院毕业设计（论文）ABSTRACTThis subject introduces in detail the principle and characteristics of ultrasonic sensor is analyzed, and the principle of the ultrasonic ranging, based on the design of system thinking and range of problems needed to consider, given by AT89C51, drive the ultrasonic sensor signal transmission circuit, square 40KHz 74HC04 six inverter, receiving circuit receives signals LM741, through the final output amplification and plastic, the negative pulse response to interrupt, LED by MCU static scanning display. the measuring range in 20cm - 2m ,the error 2cm around. This system is stable, the circuit design is reasonable, the performance good, detection speed, simple, easy to control, and in real-time measuring precision can reach the requirement of practical industrial. Ultrasonic ranging system is mainly applied in automobile back-draft radar and automatic robot obstacle avoidance, walk, the construction site, and other industrial field such as: deep level, pipe length, etc. So the principle of ultrasonic ranging system has great realistic significance. This topic research and design, still can further improve their level of the circuit design, understanding and application of the chip.Keywords: Ultrasonic wave，One-chip computer，Range finding榆林学院毕业设计（论文） 目 录摘要 ABSTRACT 第1章 绪论 11.1课题目的和意义11.2课题主要内容2第2章 超声波测距系统设计32.1超声波测距的原理32.2超声波测距系统电路的设计52.2.1总体设计方案52.2.2发射电路的设计62.2.3接收电路的设计72.2.4单片机系统及显示电路82.3超声波测距系统的软件设计9 第3章 超声测距技术 113.1 超声波及超声波传播速度 113.1.1超声的衰减 113.1.2超声换能器 123.1.3超声测距方法 133.2 超声波传感器系统构成 14第4章 电路调试及误差分析154.1电路的调试154.2系统的误差分析17 4.3 改进措施 17第5章 结论18参考文献 19榆林学院毕业设计（论文）致谢20附录121超声波测距系统电路图22附录223榆林学院毕业设计（论文）第一章 绪论1.1 课题的目的和意义传感器技术是现代信息技术的主要内容之一。其中，超声波传感器在测量方面有着广泛、普遍的应用。利用单片机控制超声波检测往往比较迅速、方便、计算简单、易于做到实时控制，并且测量精度较高。超声波测距系统主要应用于汽车的倒车雷达、机器人自动避障行走、建筑施工工地以及一些工业现场例如：液位、井深、管道长度等场合。因此研究超声波测距系统的原理有着很大的现实意义。对本课题的研究与设计，还能进一步提高自己的电路设计水平，深入对单片机的理解和应用。基于单片机的超声波测距系统，是利用单片机编程产生频率为40kHz的方波，经过发射驱动电路放大，使超声波传感器发射端震荡，发射超声波。超声波波经反射物反射回来后，由传感器接收端接收，再经接收电路放大、整形，控制单片机中断口。其系统框图如图1-1所示。图1-1 基于单片机的超声波测距系统框图这种以单片机为核心的超声波测距系统通过单片机记录超声波发射的时间和收到反射波的时间。当收到超声波的反射波时，接收电路输出端产生一个负跳变，在单片机的外部中断源输入口产生一个中断请求信号，单片机响应外部中断请求，执行外部中断服务子程序，读取时间差，计算距离，结果输出给LED显示。利用单片机准确计时，测距精度高，而且单片机控制方便，计算简单。许多超声波测距系统都采用这种设计方法1。1单片机的超声测距系统设计1.2 课题主要内容通过本节介绍我们知道，以单片机为核心的超声波测距系统设计简单、方便，而且测精度能达到工业要求。本课题研究的测距系统就是用单片机控制的。超声波发射器向某一方向发射超声波，单片机在发射时刻同时开始计时，超声波在空气中传播，途中碰到障碍物就立即反射回来，超声波接收器收到反射波就立即停止计时。超声波在空气中的传播速度为V，根据计时器记录的时间t，就可以计算出发射点距障碍物的距离。本系统利用单片机控制超声波的发射和对超声波自发射至接收往返时间的计时。接收电路的输出端接单片机的外部中断源输入口。系统定时发射超声波，在启动发射电路的同时启动单片机内部的定时器，利用定时器的计数功能记录超声波发射的时间和收到反射波的时间。当收到超声波的反射波时，接收电路输出端产生一个负跳变，在单片机的外部中断源输入口产生一个中断请求信号，单片机响应外部中断请求执行外部中断服务子程序，读取时间差，计算距离,结果输出给LED显示。利用本测距系统测量，范围应在20cm200cm内，其误差控制在2cm左右2。2榆林学院毕业设计（论文）第2章 超声波测距系统设计2.1 超声波测距的原理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及显示子程序组成。下面对超声波测距器的算法，主程序，超声波发射子程序和超声波接受中断程序逐一介绍。 1超声波测距器的算法设计 下图示意了超声波测距的原理，即超声波发生器T在某一时刻发出的一个超声波信号，当超声波遇到被测物体后反射回来，就被超声波接收器R所接受。这样只要计算出发生信号到接受返回信号所用的时间，就可算出超声波发生器与反射物体的距离。 距离计算公式：d=s/2=(c*t)/2 *d为被测物与测距器的距离，s为声波的来回路程，c为声速，t为声波来回所用的时间3 。3单片机的超声测距系统设计图2-1 算法流程图波速确定后，只要测得超声波往返的时间t，即可求得距离S。其系统原理框图如图2-2所示。图2-2 超声波测距系统框图单片机AT89C51发出短暂的40kHz信号，经放大后通过超声波换能器输出4。反射后的超声波经超声波换能器作为系统的输入，锁相环对此信号锁定，产生锁定信号启动单片机中断程序，读出时间t，再由系统软件对其进行计算、判别后，相应的计算结果被送至LED数码管进行显示。4榆林学院毕业设计（论文）2.2 超声波测距系统电路的设计2.2.1 总体设计方案由单片机AT89C51编程产生40kHz的方波，由P3.6口输出，再经过放大电路，驱动超声波发射探头发射超声波。发射出去的超声波经障碍物反射回来后，由超声波接收头接收到信号，通过接收电路的检波放大、积分整形及一系列处理,送至单片机。单片机利用声波的传播速度和发射脉冲到接收反射脉冲的时间间隔计算出障碍物的距离,并由单片机控制显示出来5。该测距装置是由超声波传感器、单片机、发射/接收电路和LED显示器组成。传感器输入端与发射接收电路相连,接收电路输出端与单片机相连接,单片机的输出端与显示电路输入端相连接。其时序图如图2-3所示。5单片机的超声测距系统设计图2-3 时序图单片机在T0时刻发射方波，同时启动定时器开始计时，当收到回波后，产生一负跳变到单片机中断口，单片机响应中断程序，定时器停止计数。计算时间差，即可得到超声波在媒介中传播的时间t，由此便可计算出距离。2.2.2 发射电路的设计由单片机产生的40kHz的方波需要进行放大，才能驱动超声波传感器发射超声波，发射驱动电路其实就是一个信号放大电路，本课题所选用的是74HC04集成芯片，图2-4为发射电路图6。图2-4 发射电路6榆林学院毕业设计（论文）74HC04内部集成了六个反向器，同时具有放大的功能。74HC04的管脚如图2-5所示。图2-5 74HC04管脚图2.2.3 接收电路的设计超声波接收头接收到超声波后，转换为电信号，此时的信号比较弱，必需经过放大。本系统采用了LM741对接收到的信号进行放大，接收电路如图2-6所示。图2-6 接收电路超声波探头接收到超声波后，通过声电转换，产生一正弦信号，其频率为传感器的中心频率，即40kHz。该信号通过C1高通滤波后经LM741放大，最后经7单片机的超声测距系统设计二极管整形后输出到单片机中断口。LM741是一单运放集成芯片，图2-7为LM741管脚图7。图2-7 LM741管脚图2.2.4 单片机系统及显示电路LED(Light-Emitting Diode，发光二极管)有七段和八段之分，也有共阴和共阳两种。LED数码管结构简单，价格便宜。图2-8示出了八段LED数码显示管的结构和原理图。图2-8(a)为八段共阴数码显示管结构图，图2-8(b)是它的原理图，图2-8(c)为八段共阳LED显示管原理图。八段LED显示管由八只发光二极管组成，编号是a、b、c、d、e、f、g和SP，分别与同名管脚相连。七段LED显示管比八段LED少一只发光二极管SP，其他与八段相同。（a）共阴LED结构 (b)共阴LED (C)共阳LED图2-8 八段LED数码显示管原理和结构8榆林学院毕业设计（论文） 图2-9 单片机显示电路图单片机对LED管的显示可以分为静态和动态两种。静态显示的特点是各LED管能稳定地同时显示各自字形；动态显示是指各LED轮流地一遍一遍显示各自字符，人们由于视觉器官惰性，从而看到的是各LED似乎在同时显示不同字形。为了减少硬件开销，提高系统可靠性并降低成本，单片机控制系统通常采用动态扫描显示。但是由于本系统所用的单片机引脚少，剩余引脚很多，而且也只需显示三位字符，所以，采用了静态的显示方式，且采用了软件译码，这样单片机引脚输出可直接接到LED显示管上。这样省去了外部复杂的译码电路8。2.3 超声波测距系统的软件设计超声波发生子程序的作用是通过P3.6端口发送2个左右的超声波信号频率约40KHz的方波，脉冲宽度为12us左右，同时把计数器T0打开进行计时。超声波测距器主程序利用外中断0检测返回超声波信号，通过P3.2一旦接收到返9单片机的超声测距系统设计回超声波信号（INT0引脚出现低电平)，立即进入中断程序。进入该中断后就立即关闭计时器T0停止计时，并将测距成功标志字赋值1。如果当计时器溢出时还未检测到超声波返回信号，则定时器T0溢出中断将外中断0关闭，并将测距成功标志字赋值2以表示此次测距不成功9。 图（a）主程序流程图 图（b）定时中断服务子程序 图（c）外部中断服务子程序 图2-10 超声波测距系统的软件设计本系统的LED显示采用了静态显示方式，并用单片机内部软件译码。这样简单方便，省去了复杂的外部译码电路。软件译码只需要定义一个数组便可，程序语句如下：uchar data tab10=0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90;这是共阳LED显示从0到9的字形码。10榆林学院毕业设计（论文）第3章 超声测距技术超声测距是一种传统而实用的非接触测量方法，和激光、无线电测距方法相比，具有不受外界光线及电磁场等因素的影响的优点，在比较恶劣的环境中也具有一定的适应能力，且结构简单、成本低，因此，在工业控制、建筑测量、机器人定位方面得到了广泛的应用。3.1 超声波及超声波的传播速度在常温常压下，空气近似为理想气体。超声波在理想气体中的传播速度为:C=RrtM(m/s)式中，M为气体的摩尔质量; r为气体的定压比热Cp与定容比热cr之比;R为摩尔气体常数;T为热力学温度。对于一定的气体，r、R、M为定值。由公式可知:声速与热力学温度的平方根成正比。在温度T为273.16K、气压为标准大气压情况下，空气中声速的实验值为:C0= (331.450.05)m/s，在其他条件保持稳定，计算不同温度时，空气中的声速可用下式计算:C=C0T+T0T0(m/s), 式中，T0=273.16K。这样，在实际测量中，我们可以根据声速与温度的关系作相应的温度补偿。3.1.1 超声的衰减超声波在相同的传播媒体里(大气条件)传播速度相同，即在相当大的频率范围内声速不随频率变化，波动的传播方向与振动方向一致，是纵向振动的弹性机械波，它是借助于传播介质的分子运动而传播的，在理想介质中，描述简谐声波向x正方向传播的质点位移运动可表示为:s(t)=A(x)cos(wt+kx)=A(x)=A0e-ax cos(wt+kx) 式中，A(x)为振幅;A0为振动初始条件决定的常数; w为角频率;t为时间;x为传播距离；k=2为波数；为波长；为衰减系数。衰减系数与声波所在介质及频率的关系为:=Aef2 11单片机的超声测距系统设计式中，Ae为介质常数，f为振动频率。在空气里，Ae=2*10-13s2cm，当振动的声波频率f=40kHz代入式可得。=3.2*10-4cm-1，即1=31.25m 。它的物理意义是:声波在空气媒质里传播，因空气分子运动摩擦等原因，能量被吸收损耗。在声波的传播距离等于1时，声波振幅衰减到初始值的1e倍。由此可以看出，声波频率越高，声能衰减得越厉害，声波的传播距离也越短。但是，超声波频率越高，指向性越强，这一点有利于距离测量。在实际的应用中，一般选用30个100kHZ的超声波进行距离测量，比较典型的频率为40kHz的超声波，波长为0.85cm。采用合适的频率和波长，使用超声波传感器测距，频率取得太低，外界杂音干扰较多;频率取得太高，在传播过程中衰减较大。并且，超声波传感器在测量过程中容易产生盲区，接收端易接收到泄漏波。改善这一缺点，须减少发射波串的长度，增高发射波频率。但发射波串长度过短会使得发射换能器不能被激振或激振达不到最大值;发射波频率过高则衰减大，作用距离下降。实验表明:使用40kHZ的超声波，发射脉冲群含有612个脉冲，具有较好的传播性能。3.1.2 超声换能器超声传感器，也即超声换能器，是超声波测距系统中的重要组长部分。顾名思义，换能器就是进行能量转换的器件，是将一种形式的能量转换成另一种形式的装置。通常所说的换能器一般都是指的电声换能器。用来发射声波的换能器叫发射换能器。换能器处在发射状态时，将电能转换成机械能，再转换成声能。用来接收声波的换能器叫接收器。换能器处在接收状态时，将声能转换成机械能，再转换成电能。一般情况下，换能器既能用来发射，也能用来接收。通常换能器都有一个电的储能元件和一个机械振动系统。按照实现机电转换的物理效应的不同，可将换能器分成:电动式、电磁式、磁致伸缩式、电容式、压电式和电磁致伸缩式等。目前使用较多的是电气类中的压电式超声换能器。在超声测距中，压电换能器发射超声波要求振子振动的振幅较大，所以采用弯曲振动模式较为理想。为了与空气的声阻抗相匹配，将压电陶瓷与金属粘合在一起。两个压电陶瓷圆片中间粘接金属薄片构成三迭片压电振子，金属片和压电陶瓷片双层结构组成双迭片弯曲振动换能器。双迭片弯曲振动换能器更易于密封而且金属片本身就可以作为声辐射面，不需要另外的声窗口。其中，压电陶瓷作为激励部件，当加上电压时，压电陶瓷片产生伸张运动，可使复合圆板产生弯曲振动，得到较大的振幅侧。一旦层与层之间出现任何滑动，将会显著降低弯曲12榆林学院毕业设计（论文）振子的性能，因此胶合层要非常薄、坚固和稳定。金属与陶瓷之间的胶合，用低温环氧树脂较为适宜，在环氧树脂固化的过程中要加以适当的压力。金属薄片还可以充当保护膜，起到保护压电陶瓷和电极，防止磨损和碰坏的作用。超声测距传感器按其作用距离可以分为大、中、小三种量程。其中，小量程探测距离小于2m，工作频率在60-300kHz之间;中量程探测距离约为2-10m，工作频率在40-60kHz之间:大量程探测距离约为20-50m，工作频率处在16-30kHZ之间。3.1.3 超声测距方法超声波测距的方法有多种，如相位检测法、声波幅值检测法和渡越时间检测法等。超声测距最常用的是渡越时间检测法。其原理为:超声传感器发射超声波，在空气中传播至被测物，经反射后由超声传感器接收反射波，并转化为电信号，测量出发射和接收信号之间的时间差t，即渡越时间。利用，s=vt/2，即可算得传感器与反射点间的距离s，测距原理如图2-2所示，由图3-1可知，测量距离d=s2-(h2)2,若sh,则ds; 如果使发射、接收传感器非常接近时， h0，则d=vt2。 图3-1 测距原理 13单片机的超声测距系统设计其中，d为超声波发射器到被测物体之间的距离; v为超声波在媒体中传播的速度; t为从发射超声波到接收到超声波之间的时间差。3.2 超声波传感器系统的构成超声波传感器系统由发送器、接收器、控制部分以及电源部分构成，如图3-2所示。发送器常使用直径为15mm左右的陶瓷振子，将陶瓷振子的电振动能量转换为超声波能量并向空中辐射。除穿透式超声波传感器外，用作发送器的陶瓷振子也可用作接收器，陶瓷振子接收到超声波产生机械振动，将其变换为电能量，作为传感器接收器的输出，从而对发送的超声波进行检测。图3-2 超声波传感器系统的构成控制部分判断接收器的接收信号的大小或有无，作为超声波传感器的控制输出。对于限定范围式超声波传感器，通过控制距离调整回路的门信号，可以接收到任意距离的反射波。另外，通过改变门信号的时间或宽度，可以自由改变检测物体的范围。超声波传感器的电源常由外部供电，一般为直流电压，电压范围为1224V，10%，再经传感器内部稳压电路变为稳定电压供传感器工作。超声波传感器系统中关键电路是超声波发生电路和超声波接收电路。可有多种方法产生超声波，其中最简单的方法就是用直接敲击超声波振子，但这种方法需要人参与，因而是不能持久的，也是不可取的。为此，在实际中采用电路的方法产生超声波，根据使用目的的不同来选用其振荡电路。14榆林学院毕业设计（论文）第4章 电路调试及误差分析4.1 电路的调试通过多次实验，对电路各部分进行了测量、调试和分析。首先测试发射电路对信号放大的倍数，先用信号源给发射电路输入端一个40kHz的方波信号，峰-峰值为3.8V。经过发射电路后，其信号峰-峰值放大到10V左右。40kHz的方波驱动超声波发射头发射超声波，经反射后由超声波接收头接收到40kHz的正弦波，由于声波在空气中传播时衰减，所以接收到的波形幅值较低，经接收电路放大，整形，最后输出一负跳变，在单片机的外部中断源输入端产生一个中断请求信号。该测距电路的40kHz方波由单片机编程产生，方波的周期为1/40ms，即25s，半周期为12.5s。每隔半周期时间，让方波输出脚的电平取反，便可产生40kHz方波。由于12M晶振的单片机的时间分辨率是1s，所以只能产生半周期为12s或13s的方波信号，频率分别为41.67kHz和38.46kHz。本系统在编程时选用了后者，让单片机产生约38.46kHz的方波。4.2 系统的误差分析为了验证系统的测量精度，在实验室进行了实地测量。正对光滑硬质表面进行测量，探头间的距离为4cm。本测距系统测距范围为20cm-2m内测量的数据如表4-1，不同时刻在同一点位置测3个值。表4-1中实际距离是用钢质卷尺测量得到的。15单片机的超声测距系统设计实际值20406080100120140160180200测量值次数121416182102121142161182201220426181102122141162181201321416181101122140161182202 表4-1 数据对比图 从表中4-1中数据可以看出，最大测距误差不超过2cm，数据比较稳定，具有一定的可重复性。但数据不能完全吻合，主要有以下几个原因：(1) 每次测量时，探头的位置，方向有微小变动。而且环境条件不同也会得到不同的结果。(2) 盲区的出现是因为发射信号必须有一个上升时间，当距离太近时计算机系统已不能处理迅速返回的反射波信号，所以距离小于0.20m时测量误差明显增加。远距离时，回波信号微弱，混有大量的噪声，对门限判定造成很大干扰，易产生误判。(3) 由于反射物而引起的偶然误差，这可能是测量中最大的误差源。发射探头发出的超声波并非直线传播，而是呈喇叭状扩散传播的。反射物表面不是很平整，而且也并不一定垂直于两探头的轴线，所以反射回来的波也许是从A点获得，也许是从B点获得，测得的结果必然不想同。在应用中往往由于被测物表面材质、系统中元器件参数误差等因素的影响，所以测距范围在3m内是最好的，而最小测量距离受限于回波干扰，所以最小测距为20cm左右。16榆林学院毕业设计（论文）不管是查询发射波与回波，还是由其触发单片机中断再通过软件启停定时器，都需要一定的时候，中断的方式误差相对要小一些。相对而言，单片机的时间分辨率还是不太高，如晶振频率为12MHz时，时间分辨率为1s。随机误差由于测量过程中的随机误差是按统计规律变化的，为了减少其影响，可在同一位置处多次重复测量，然后取平均值x作为测量的真值。提高测距精度的方法。上节分析了超声波测距系统误差产生的一些原因，如何提高测量精度是超声测距的关键技术。其提高测距精度的措施如下：4.3 改进措施1. 合理选择超声波工作频率、脉宽及脉冲发射周期。据经验，超声测距的工作频率选择40kHz较为合适；发射脉宽一般应大于填充波周期的10 倍以上，考虑换能器通频带及抑制噪声的能力，选择发射脉宽1ms；脉冲发射周期的选择主要考虑微机处理数据的速度，速度快，脉冲发射周期可选短些。2. 在超声波接收回路中串入增益调节(AGC)及自动增益负反馈控制环节。因超声接收波的幅值随传播距离的增大呈指数规律衰减，所以采用AGC电路使放大倍数随测距距离的增大呈指数规律增加的电路，使接收器波形的幅值不随测量距离的变化而大幅度的变化，采用电流负反馈环节能使接收波形更加稳定。3. 提高计时精度，减少时间量化误差。如采用芯片计时器，计时器的计数频率越高，则时间量化误差造成的测距误差就越小。例如：单片机内置计时器的计数频率只有晶振频率的十二分之一，当晶振频率6MHz时，计数频率为0.5MHz，此时在空气中的测距时间量化误差为0.68mm；当晶振频率为12MHz时，计数频率为1MHz，此时测距时间量化误差为0.34mm。若采用外部硬件计时电路，则计数频率可直接引用单片机的晶振频率，时间量化误差更小。4. 补偿温度对传播声速的影响。超声波在介质中的传播速度与温度、压力等因数有关，其中温度的影响最大，因此需要对其进行补偿。17单片机的超声测距系统设计第5章 结论本课题介绍了一种基于单片机的超声波测距系统的原理和设计。给出了硬件和软件的设计方案。超声波传感器是本系统的核心器件，本论文详细地介绍了超声波传感器的原理、结构、检测方式以及它的一些特性。只有深入地了解超声波传感器的工作原理，才能更好的设计测距电路。单片机是本系统的控制部分，采用Atmel公司生产的AT89C51芯片。驱动超声波传感器的40kHz的方波信号，就是由单片机编程产生的10。本系统的发射电路采用74HC04六反向器，通过它对单片机产生的方波信号进行放大，以驱动传感器工作。接收电路采用的是LM741，通过接收电路对接收到的信号进行放大和整形，最终再输出负脉冲给单片机响应中断程序。本系统的LED显示部分采用的是静态扫描方式，并用单片机软件译码。单片机内部采用C语言编程，方波信号的产生、时间差的读取、距离的计算以及显示输出的译码都由单片机编程完成。本课题所设计的超声波测距系统具有测量精度较高、速度快、控制简单方便等优点。测距范围从20cm到200cm，测量精度在2cm内。测距系统在许多工业现场和自动控制场合，都有很重要的作用。但由于经验不足，电路硬件、软件部分都有不够完善的地方，在今后的学习中会进一步改进。18榆林学院毕业设计（论文） 参考文献1 牛余朋，成曙.基于单片机的超声波测距系统J.太原理工大学学报，2005，13（1）：51-62，65.2 卜英勇，何永强，赵海鸣等一种高精度超声波测距仪测量精度的研究J.郑州大学学报(工学版)，2006，14（2）：30-41，43.3 夏路易.单片机技术基础教程与实践M.北京：电子工业出版社，2008：102.4 戴曰章，吴志勇.基于AT89C51单片机的超声波测距系统设计J.计量与测试技术，2005，32.5 韩宝亮，孙伟.单片机在超声波测距中的应用J.东北电力学院学报，1996，14（2）：13-20，30.6 沈精虎.电路设计与制版Protel 99 入门与提高M.北京：人民邮电出版社，2008：32.7 张毅刚.MS51 单片机应用设计M.哈尔滨：哈尔滨工业大学出版社，2000：15.8 何利民.单片机高级教程M.北京：航空航天大学出版社，2000：20.9 李建忠.单片机原理及