挑战杯论文(盲人避障)

摘要在日常生活中，盲人属于弱势群体，行动及其不方便，外出行走时需要用拐杖或类似的代替物，这样既不方便同时存在安全隐患。本系统具有辅助盲人进行避障的功能，利用了HY-SRF05超声波模块进行超声波检测、采用ISD4004语音模块作为语音提示，结合单片机系统实现超声波测距语音报警的功能。文中对超声波测距原理、硬件电路结构和单片机软件系统等进行了论述，还对系统性能进行了可行性分析。本系统具有成本低，可靠性强，较好便携性，安装使用方便等优点，具有人机交互等智能化功能，为广大盲人朋友提供了一种新型的避障辅助器材，具有一定的市场推广空间。关键词：HY-SRF05超声波模块、ISD4004语音模块、单片机系统、智能避障目录TOC\o"1-5"\h\z\o"CurrentDocument"摘要I\o"CurrentDocument"引言1\o"CurrentDocument"超声波测距基本原理1系统硬件设计23.1系统要求2\o"CurrentDocument"3.2系统结构23.3主要器件资料33.4硬件电路8单片机程序设计9\o"CurrentDocument"4.1程序及算法分析94.2程序流程图114.3程序代码12\o"CurrentDocument"Proteus仿真18系统调试206.1实验测试20\o"CurrentDocument"6.2实验数据20\o"CurrentDocument"6.3误差分析与改进21\o"CurrentDocument"市场前景与开发价值22\o"CurrentDocument"参考文献23盲人智能避障系统引言对于正常人来说，也许避开前方的障碍物是很自然的，但是对于盲人来说，这就不是一件容易的事情了。本作品设计了一种帮助盲人躲避障碍物的系统，让盲人的生活变得更加轻松。超声波测距基本原理超声波是指频率高于20khz的机械波。为了以超声波作为检测手段，必须产生超声波和接收超声波。完成这种功能的装置就是超声波传感器，习惯上称为超声波换能器或超声波探头。超声波传感器有发送器和接收器，但一个超声波传感器也可具有发送和接收声波的双重作用。超声波传感器分机械方式和电气方式两类，它实际上是一种换能器，在发射端它把电能或机械能转换成声能，接收端则反之。本次设计超声波传感器采用电气方式中的压电式超声波换能器，它是利用压电晶体的谐振来工作的。它有两个压电晶片和一个共振板。当它的两极外加脉冲信号，其频率等于压电晶片的固有振荡频率时，压电晶片将会发生共振，并带动共振板振动，产生超声波。反之，如果两电极间未外加电压，当共振板接收到超声波时，将压迫压电晶片作振动，将机械能转换为电信号，就成为超声波接收器。在超声波电路中，发射端输出一系列脉冲方波，脉冲宽度越大，输出的个数越多，能量越大，所能测的距离也越远。超声波发射换能器与接收换能器其结构上稍有不同，使用时应分清器件上的标志。超声波测距的方法有多种：如往返时间检测法、相位检测法、声波幅值检测法。本设计采用往返时间检测法测距。其原理是超声波传感器发射一定频率的超声波，借助空气媒质传播，到达测量目标或障碍物后反射回来，经反射后由超声波接收器接收脉冲，其所经历的时间即往返时间，往返时间与超声波传播的路程的远近有关。测试传输时间可以得出距离。假定s(m)为被测物体到测距探头之间的距离，测得的时间为t(m/s)，超声波传播速度为(m/s)表示，则有关系式2.1。s-vt/2(2.1)在精度要求较高的情况下，需要考虑温度对超声波传播速度的影响，按式2.2对超声波传播速度加以修正，以减小误差。本设计不进行温度校正，取v=344m/s(20。。)。v-v+0.607T(2.2)式中v——0°C下超声波在介质中的传播速度T——实际温度，单位：。。系统硬件设计3.1系统要求利用单片机、超声波测距模块、Proteus和庇^C51工具设计出距离测量系统，测量结果精确到1cm，制作实物并进行测试。3.2系统结构本系统由HY-SRF05超声波模块、ISD4004语音模块，显示模块和单片机等构成，整个系统由51单片机控制。HY-SRF05超声波模块包含超声波发射电路、超声波接收电路，可通过单片机给其发送启动信号，HY-SRF05超声波模块接受到启动信号发送超声波，最后将测量信号返回给单片机。单片机对测量信号进行处理，通过显示模块显示测量结果，并且一旦测量值小于设定值，语音芯片将播放事先录制好的预警声音信号。显示模块由3位LED共阴数码管及相关电路组成，显示模块主要用于系统调试，调试完成后可将其去掉。系统结构框图如图3.1所示。

图3.1系统结构3.3主要器件资料3.3.1HY-SRF05超声波模块HY-SRF05超声波测距模块可提供2cm~450cm的非接触式距离感测功能，测距精度可高达3mm；模块包括超声波发射器、接收器与控制电路。实物及引脚说明如图3.2和图3.3所示。有的模块并没有OUT口，本设计也没用到。图3.2超声波侧面

rig瘫制端rig瘫制端cho接收端UT开美岸输出端ND公共地VTG

kp2,3p相5.图3.3超声波正面基本工作原理：采用IO口TRIG触发测距，给至少10us的高电平；模块自动发送8个40KHz的方波，自动检测是否有信号返回；有信号返回，通过IO口ECH。输出一个高电平，高电平持续的时间就是超声波从发射到返回的时间(10us~18ms)，如果没有检测到反向则输出36ms的高电平。工作时序如图3.4所示。检测距离二(Tx声速)/2(TRIGGER输入大于LOU5的高电平)输入(TRIGGER输入大于LOU5的高电平)输入(INPUT)8个40K乙的方波前一次松测完成至后一次检威开始

必须有10m滓待超声波发射探头输出(OUTPUT)输出(OUTPUT)ECHO输出

10uS-L8mSBt|高电平

电平时间为T如没有检删到有反射

则输出36希高电平3.3.2显示模块主要用于试验阶段的数据显示和分析。显示模块由3位一体的LED数码管、74HC373锁存器和S8550三极管驱动电路构成。数码管结构如图3.5所示。DDPDIG.3反射器R5631DrGJDIG-2CIG.3A曜/示器电路坂DDPDIG.3反射器R5631DrGJDIG-2CIG.3A曜/示器电路坂5631A忘J削G3图3.5显示模块LGE631xx—1minlzw汕LG5631Ax/Bx74HC373锁存器可以让数码管显示更稳定。外部封装如图3.6所示，内部逻辑如图3.7所示，引脚说明见表3.1，真值表见表3.2。VCC。7C7庵Og05DjD4O4LE闵仙n□irrinri111211?11』i[§i]§11■i]孑i[rrnQE0(>DqDi0]02[>2D303GND

图3.674HC373外部封装

图3.7内部逻辑表3.1引脚说明引脚名说明D0~D7数据输入端Q0~Q7数据输出端OE三态允许控制端，低电平有效LE锁存允许端，高电平有效VCC电源，5VGND接地表3.2真值表OEOEDnQnLHHHLHLLLLXQ0HXXZH：高电平L：低电平©LrCo010204l>60?:D00DGo_aGD_QG©LrCo010204l>60?:D00DGo_aGD_QG°4LATCHENABLEfiI。。©©0]。0:输入端准备状态条件建立前已确定的Q端（输出端）电平Z：高阻态驱动电路可以防止单片机IO口驱动能力不足。

本设计采用的是宏晶公司生产的采用DIP40封装形式的STC516RD+芯片，属于51系列的单片机，具有8位数据宽度的CPU，能处理8位二进制数据或代码，32KBytesFlashROM512Bytes片内RAM。晶振频率高达24M。如图3.8所示。T2?P1.0匚140□VDDT2EXdP1.1二239□P0.0.ADOP1.2匚330P&.1hAD1P1.3匚437HP02.AD2P1.4匚53书□PD3AD3P1.5匚635□P04.AD4P1.6匚734□PO.5hAD5P17匚833□PO⑥AD6RST-932□P"AD7RXD?P3.0匚1031瓦TXD,P3.1匚1130□ALEINTO,P3.21229—P3ENIMT1,P3.3、1328□P2.7,A15T0:P3.4匚1427□P2.6hA1JT1dP3,5匚152^□P2.5,A13P3.61625□P2.4hA12RD,P3.7匚V24PZ.3hA11XTAL2匚1823□P2.2hA10XTAL1匚1922□P2.1hA9VSS匚2021□P2.0..A8图3.8单片机引脚图3.3.4ISD4004语音芯片ISD4004系列工作电压3V，单片机录放时间8至16分钟，音质好，适用于移动电话及其他便携式电子产品中。芯片采用CMOS技术，内含振荡器，防混淆滤波器，平滑滤波器，音频放大器，自动静噪及高密度多电平闪烁存储阵列。芯片设计是基于所有操作的必须由微控制器控制，操作命令可通过串口通信协议(SPI或Microwire)送入，芯片采用多电平直接模拟量存储技术，每个采样值直接存储在片内的闪存中，因此可以十分真实自然地再现音乐、语音和效果音，避免了一般固体录音电路因量化和压缩造成的量化噪声和“金属声”。采样频率可为4.0HZ，5.3HZ，6.4HZ，8.0HZ，频率越低，录放音时间越长，而音质则有所下降，片内信息存于闪烁存储器中，可在断电的情况下保存100年，反复录音10万次。3.4硬件电路POWERIN5VD0C——LZ_|―h1^220-POWERIN5VD0C——LZ_|―h1^220-U1XTAL1P0.0/AD0P0.1/AD1P0.2/AD2XTAL2P0.3/AD3P0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6RSTP0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9P2.2/A10PSENP2.3/A11ALEP2.4/A12EAP2.5/A13P2.6/A14P2.7/A15P1.0P3.0/RXDP1.1P3.1/TXDP1.2P3.2/INT0P1.3P3.3/INT1P1.4P3.4/T0P1.5P3.5/T1P1.6P3.6/WRW78E058B40DLD3D5U2D1Q1D2Q2D3Q3D4Q4D5Q5D6Q6D7Q7OE74HC3732A,5B6C9D12E15F16G.图3.9硬件电路由于Proteus中没有3位数码管器件，暂且用4位数码管代替。PWRIN1是5V电源接口，HY-SRF05是超声超声波模块接口。器件清单如表3.3。

器件类型器件标号数量值电阻R1，R2，R3，R5410kR41220电容C1，C2230pFC3110uFIC芯片U11W78E058B40DLU2174HC373晶体管Q1，Q2，Q33S8550数码管DSPLED13位一体数码管按键开关K11排阻RP11晶振X1111.0592MHz电源接口PWRIN115V直流电源超声波模块接口HY-SRF0514脚排针4.单片机软件系统设计4.1算法分析整个单片机程序分为主函数、超声波时间测量、距离计算和数码管显示4个部分。主函数用来初始化系统和整体控制，其中包括给超声波测距模块发送启动测量信号。超声波时间测量模块获取所测时间，然后距离计算模块利用获得的所测时间计算出距离，最后显示模块显示测量距离。超声波时间测量模块是通过查询的方式来检测ECHO引脚的电平变化的，通过定时器T0来测量时间。显示模块通过定时器中断的方式实现数码管的扫描显示。测量过程的原理如图4.1所示。初始化时将T0的寄存器TH0和TL0清零，使用12MHz晶振时，则所测时间可通过式4.1.1算得。time=TH0*256+TL0(4.1.1)式中time所测时间，单位：us由之前的式2.1，取v=344m/s，可得所测距离为：s=172*time*10-6*102(cm)(4.1.2)化简得：s=time/58.1(cm)(4.1.3)如果采用11.0592MHz的晶振，由于定时计数器计1个数的时间约为1.085us，因此距离不能通过式4.1.3计算，不然会有较大的误差，这时可通过式4.1.计算。本设计的实物制作时使用的是11.0592MHz的晶振。其他晶振频率也可通过类似计算得到。本设计的测量精度为1cm。s=time/53.6(cm)(414)4.3.1超声波子程序oidceju(){i=0;flag=0;Tx=0；//首先拉低脉冲输入引脚TMOD=0x10;//定时器0，定时器1，16位工作方式IT0=0;//由高电平变低电平，触发外部中断EX0=0;//关闭外部中断EA=1;while(shuju==0){uintdistance_data;ET1=0;Tx=1;delay_20us();Tx=0;〃产生一个20us的脉冲，在Tx引脚while(Rx==0);//等待Rx回波引脚变高电平succeed_flag=0;〃清测量成功标志EX0=1;//打开外部中断TH1=0;//定时器1清零TL1=0;//定时器1清零TF1=0;//TR1=1;//启动定时器1ET1=1;while(TH1<30);//等待测量的结果，周期65.535毫秒(可用中断实现)TR1=0；//关闭定时器1EX0=0；//关闭外部中断if(succeed_flag==1){distance_data=outcomeH;//测量结果的高8位distance_data<<=8;//放入16位的高8位distance_data=distance_data|outcomeL;//与低8位合并成为16位结果数据distance_data*=12;//因为定时器默认为12分频distance_data/=580;//微秒的单位除以58等于厘米}//X秒二(2*Y米)/344二二》X秒=0.0058*Y米二二》厘米二微秒/58if(succeed_flag==0){distance_data=0;//没有回波则清零}distance[i]=distance_data;//将测量结果的数据放入缓冲区i++;if(i==3){uinta,b;ucharCONT_1;distance_data=(distance[0]+distance[1]+distance[2]+distance[3])/4；pai_xu();distance_data=distance[1];a=distance_data;if(b==a)CONT_1=0；if(b!=a)CONT_1++;if(CONT_1>=3){CONT_1=0;b=a;shuju=a;conversion(b);}i=0;}}}4.3.2录音子程序voidsetkey_treat(void){set_key=1;//置IO口为1，准备读入数据DelayUs(1);if(set_key==0){DelayMs(5);〃延5ms去抖if(set_key==0){if(flag3==0)//录音键和放音键互锁，录音好后，禁止再次录音。如果要再次录音，那就要复位单片机，重新开始录音{if(count==0)//判断是否为上电或复位以来第一次按录音键{st_add=170;}else{st_add=end_add+3;}//每段语言间隔3个地址adds[count]=st_add;//每段语音的起始地址暂时if(count>=25)//判断语音段数时候超过25段，因为单片机内存的关系？//本程序只录音25段，如果要录更多的语音，改为不可查询的即可{//如果超过25段，则覆盖之前的语音，从新开始录音count=0;st_add=170;time_total=340;}isd_powerup();//AN键按下，ISD上电并延迟50msisd_stopwrdn();isd_powerup();LED1=1;//录音指示灯亮，表示录音模式isd_setrec(st_add&0x00ff,st_add>>8);//从指定的地址if(INT==1)//判定芯片有没有溢出{isd_rec();//发送录音指令}time_total=st_add*2；//计时初始值计算TR0=1；//开计时器while(set_key==0);//等待本次录音结束TR0=0;//录音结束后停止计时isd_stop();//发送4004停止命令end_add=time_total/2+2;//计算语音的结束地址adde[count]=end_add;//本段语音结束地址暂存LED1=0;//录音完毕，LED熄灭count++;//录音段数自加count_flag=count;//录音段数寄存flag2=1;flag4=1;//解锁放音键}}}}4.3.3放音子程序voidupkey_treat(void){//ucharovflog;AN=1;//准备读入数据DelayUs(1);if(AN==0)//判断放音键是否动作{DelayMs(5);//延5ms去抖if(AN==0)if(flag4==1)//互锁录音键{if(flag2==1)//判断是否为录音好后的第一次放音{count=0;//从第0段开始播放}isd_powerup();//AN键按下，ISD上电并延迟50msisd_stopwrdn();isd_powerup();st_add=adds[count];//送当前语音的起始地址isd_setplay(st_add&0x00ff,st_add>>8);//发送setplay指令，从指定地址开始放音isd_play();//发送放音指令DelayUs(20);while(INT==1);//等待放音完毕的EOM中断信号isd_stop();//放音完毕，发送stop指令while(AN==0);//isd_stop();count++;//语音段数自加flag2=0;flag3=1;if(count>=count_flag)//如果播放到最后一段后还按加键，则从第一段重新播放{count=0;}}}5.Proteus仿真Proteus软件是英国Labcenterelectronics公司出版的EDA工具软件，它不仅具有其它EDAX具软件的仿真功能，还能仿真单片机及外围器件。它是目前最好的仿真单片机及外围器件的工具。从原理图布图、代码调试到单片机与外围电路协同仿真，一键切换到PCB设计，真正实现了从概念到产品的完整设计。是目前世界上唯一将电路仿真软件、PCB设计软件和虚拟模型仿真软件三合一的设计平台，其处理器模型支持8051、HC11、PIC10/12/16/18/24/30/DsPIC33、AVR、ARM、8086和1^?430等，2010年又增加了Cortex和DSP系列处理器，并持续增加其他系列处理器模型。在编译方面，它也支持IAR、Keil和MPLAB等多种编译器。其中ProteusISIS用于原理图输入和电路仿真，ProteusARES用于PCB设计。由于ProteusISIS中没有HY-SRF05超声波模块器件，并不能做完整的仿真，但也可以初步验证一下系统的功能是否正确，对设计的正确性做出分析，及早发现错误。在Proteus中可以验证单片机发送的启动HY-SRF05超声波模块的信号是正确，和测量时序是否正确。由于电源接口PWRIN1和HY-SRF05超声波接口HY-SRF05是自定义的元件，Proteus中并没有对应的仿真模型，因此并不能对电路进行仿真。这里将它们都变成子系统，分别在这两元件上点击右键，并选择“EditComponent”，进入“EditComponent”界面（或用快捷键Ctrl+E），在底下的复选项的“Attachhierarchymodule”前打勾，这样就将元件转换为子系统了。仿真结果如图5.1所示。图5.2是TRIG引脚和ECHO引脚的电压波形。ECHO持续1ms高电平，理论计算的距离为17.2cm，精确到1cm则是17cm，仿真结果正确，由TRIG引脚和ECHO引脚的电压波形可知，测量时序是正确的，可见系统的功能是正常的。W78E058B40DLVCC1・-1UlXTAL1P0.0/AD0XTAL2P0.1/AD1P0.2/AD2P0.3/AD3RSTP0.4/AD4P0.5/AD5P0.6/AD6P0.7/AD7P2.0/A8P2.1/A9PSENP2.2/A10P2.3/A11ALEP2.4/A12EAP2.5/A13P1.0P2.6/A14P2.7/A15P3.0/RXDP1.1P3.1/TXDP1.2P3.2/INT0P1.3P3.3/INT1P1.4P3.4/T0P1.5P3.5/T1P1.6P3.6/WR■39D02>■38D13"■37D24.■36D35.■35D46..34D57.■33D68"D0Q0D1Q1D2Q2D3Q3D4Q4D5Q5D6Q6D7Q7OE74HC373■2A—■5B,■6C,■9D■12E■15F■■16G图5.1硬件原理图CHY-SRF05图5.2波形图GNDECHOTRIGVCC图6.1图6.1系统调试6.1实验测试完成软件开发，系统仿真和硬件电路设计之后，成品图如图6.1所示。6.2实验数据在室内测试所获得的一些实验数据如表6.1所示，预警值为50cm，。表6.1实验数据系统测量值（cm）实测值（cm）报警2019否3031否4041否6060是7072是8083是6.3误差分析与改进由实验数据可知，在100cm的测量范围以内，误差在7%以内，测量的距离越大，误差也越大。误差的来源主要有以下各个方面：（1）声速引起的误差。声波传输速度与媒介的弹性模量和密度相关，因此，利用声速测量距离，就要考虑这些因素对声速影响。在气体中，压强、温度、湿度等因素会引起密度变化，气体中声速主要受密度影响，液体的深度、温度等因素会引起密度变化，固体中弹性模量对声速影响较密度影响更大，一般超声波在固体中传播速度最快，液体次之，在气体中的传播速度最慢。气体中声速受温度的影响最大。要减少这类误差可以增加相应的补偿电路，或进行软件补偿。（2）反射问题。如果被探测物体始终在合适的角度，那超声波传感器将会获得正确的角度。但是不幸的是，在实际使用中，很少被探测物体是能被正确的检测的。如图6.2所示。图6.2a情况叫三角误差，当被测物体与传感器成一定角度的时候，所探测的距离和实际距离有个三角误差。图6.2b叫镜面反射在特定的角度下，发出的声波被光滑的物体镜面反射出去，因此无法产生回波，也就无法产生距离读数，这时超声波传感器会忽视这个物体的存在。图6.2c中的情况叫做多次反射。这种现象在探测墙角或者类似结构的物体时比较常见。声波经过多次反弹才被传感器接收到，因此实际的探测值并不是真实的距离值。这类误差通过多点测量能进行一定程度的改善，对测量探头的方向性要求较高。（3）噪声影响。虽然多数超声波传感器的工作频率为40-45Khz,远远高于人类能够听到的频率。但是周围环境也会产生类似频率的噪音。比如，电机在转动过程会产生一定的高频，轮子在比较硬的地面上的摩擦所产生的高频噪音。这个问题可以通过对发射的超声波进行编码来解决，比如发射一组长短不同的音波，只有当探测头检测到相同组合的音波的时候，才进行距离计算。这样可以有效的避免由于环境噪音所引起的误读。（4）单片机时间分辨率的影响。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。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。（5）单片机计算误差。以本次设计为例，存放结果的变量是无符号整型，势必存在截短误差。这类误差地通过改用精度更大的数据类型改善。市场前景与开发价值由于使用本产品便携性好，成本低，可靠性强，同时可以节省较多的能源及较多的时间，具有广阔的市场空间。据统计，目前我国的盲人为300万个。假如有三分之一的人使用本产品，约有100万可能使用本产品。产品按照推广价格每套300元计算，利润按毛利（含税）20%计算，销售额约为3亿元，毛利约为6000万元。参考文献杨素行主编.模拟电子技术基础简明教程.3版.北京：高等教育出版，2006.5陈忠平编著.基于Proteus的51系列单片机设计与仿真.2版.北京：电子工业出版社，2012.5赵建领等编著.51系列单片机开发宝典.2版.北京：电子工业出版社，2012.2周润景等编著.基于PROTEUS的电路及单片机系统设计与仿真.北京：北京航空航天大学出版社，2006.5苏炜，龚壁建，潘笑.超声波测距误差分析.传感器技术.2004,23(6):8-11附件：程序#include<reg52.h>#include<intrins.h>#defineucharunsignedchar#defineuintunsignedint〃录音和放音键IO口定义：sbitAN=P3"4；//放音键控制接口sbitset_key=P3"5;//录音键控制口//录音和放音键IO口定义：sbitTx=P3"3；//产生脉冲引脚sbitRx=P3"；〃回波引脚//ISD4004控制口定义：sbitSS二PE；//4004片选sbitMOSI二P1\；//4004数据输入sbitMISO=P1"；//4004数据输出sbitSCLK=P1"3；//ISD4004时钟sbitINT=P1"4；//4004中断sbitLED1=P1"6；//录音指示灯#defineLCM_DataP0//LCD1602数据接口sbitLCM_RW=P2、；//读写控制输入端，LCD1602的第五脚sbitLCM_RS=P2P；//寄存器选择输入端，LCD1602的第四脚sbitLCM_E=P2"；//使能信号输入端，LCD1602的第6脚voidDelayUs(uintus)；//微妙延时程序voidDelayMs(uintMs)；//毫秒延时程序voidinit_t0();//定时器0初始化函数voidsetkey_treat(void);//录音键处理程序voidupkey_treat(void);//播放键处理程序voiddisplay();//显示处理程序voidisd_setrec(ucharadl,ucharadh);//发送setrec指令voidisd_rec();//发送rec指令voidisd_stop();//stop指令(停止当前操作)voidisd_powerup();//发送上电指令voidisd_stopwrdn();//发送掉电指令voidisd_send(ucharisdx);//spi串行发送子程序，8位数据voidisd_setplay(ucharadl,ucharadh);voidisd_play();voidfayin();〃程序中的一些常量定义uinttime_total,st_add,end_add=0;uintadds[5];//5段语音的起始地址暂存uintadde[5];//5段语音的结束地址暂时uchart0_crycle,count,count_flag,flag2,flag3,flag4;ucharsecond_count=170,msecond_count=0;////////////////////////////////////////////uintdistance[4];//测距接收缓冲区ucharge,shi,bai,temp,flag,outcomeH,outcomeL,i,shuju;//自定义寄存器bitsucceed_flag;//测量成功标志voiddelay_20us(){ucharbt;for(bt=0;bt<60;bt++);voidconversion(uinttemp_data){ucharge_data,shi_data,bai_data;bai_data=temp_data/100;temp_data=temp_data%100;〃取余运算shi_data=temp_data/10;temp_data=temp_data%10;〃取余运算ge_data=temp_data;ET1=0;EX0=0;bai=bai_data;shi=shi_data;ge=ge_data;ET1=1;EX0=1;}//*********************************************************voidpai_xu(){uintt;if(distance[0]>distance[1]){t=distance[0];distance[0]=distance[1];distance[1]=t;}if(distance[0]>distance[2])t=distance[2]；distance[2]=distance[0];distance[0]=t;}if(distance[1]>distance[2]){t=distance[1];distance[1]=distance[2]；distance[2]=t;}}voidceju(){i=0;flag=0;Tx=0;//首先拉低脉冲输入引脚TMOD=0x10;//定时器0，定时器1，16位工作方式IT0=0;//由高电平变低电平，触发外部中断EX0=0;//关闭外部中断EA=1;while(shuju==0){uintdistance_data;ET1=0;Tx=1;delay_20us();Tx=0;〃产生一个20us的脉冲，在Tx引脚while(Rx==0);//等待Rx回波引脚变高电平succeed_flag=0;〃清测量成功标志EX0=1;//打开外部中断TH1=0;//定时器1清零TL1=0；//定时器1清零TF1=0；//TR1=1；//启动定时器1ET1=1；while(TH1<30)；//等待测量的结果，周期65.535毫秒(可用中断实现)TR1=0；//关闭定时器1EX0=0；//关闭外部中断if(succeed_flag==1){distance_data=outcomeH；//测量结果的高8位distance_data<<=8;//放入16位的高8位distance_data=distance_data|outcomeL；//与低8位合并成为16位结果数据distance_data*=12；//因为定时器默认为12分频distance_data/=580;//微秒的单位除以58等于厘米}//为什么除以58等于厘米，Y米二(X秒*344)/2//X秒二(2*Y米)/344二二》X秒=0.0058*Y米二二》厘米二微秒/58if(succeed_flag==0){//没有回波distance_data=0;则清零}//没有回波distance[i]=distance_data;//将测量结果的数据放入缓冲区i++;if(i==3){uinta,b;ucharCONT_1;distance_data=(distance[0]+distance[1]+distance[2]+distance[3])/4;pai_xu();distance_data=distance[1];a=distance_data;if(b==a)CONT_1=0;if(b!=a)CONT_1++;if(CONT_1>=3){CONT_1=0;b=a;shuju=a;conversion(b);}i=0;}}/*=========================================================主程序=============================================================================*/voidmain(void){LED1=0；//灭录音指示灯flag3=0;flag4=0;time_total=340;//录音地址从170开始，对应的单片机开始计时的时间就是340*0.1秒adds[0]=170;count=0;//LCMInit();//1602初始化init_t0();//定时器初始化EA=1;while(set_key==1);setkey_treat();//录音键处理while(1){upkey_treat();//放音键处理ceju();while(shuju<50){fayin();break;}//display();//显示处理shuju=0;}}〃外部中断0,用做判断回波电平voidINTO_()interrupt0//外部中断是0号{outcomeH=TH1;〃取出定时器的值outcomeL=TL1;〃取出定时器的值succeed_flag=1;//至成功测量的标志EX0=0;//关闭外部中断}//定时器0中断程序voidtimer0()interrupt1{TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;t0_crycle++;if(t0_crycle==2)//0.1秒{t0_crycle=0;time_total++;msecond_count++;if(msecond_count==10)//1秒{msecond_count=0;second_count++;if(second_count==60){second_count=0;}}if(time_total==4800)time_total=0;}}//定时器0初始化函数voidinit_t0(){TMOD=0x01;//设定定时器工作方式1，定时器定时50毫秒TH0=(65536-50000)/256;TL0=(65536-50000)%256;//EA=1;ET0=1;//允许定时器0中断t0_crycle=0;//定时器中断次数计数单元}//录音键处理程序从指定地址开始录音的程序就是在这段里面voidsetkey_treat(void){set_key=1;//置IO口为1，准备读入数据DelayUs(1);if(set_key==0){DelayMs(5);〃延5ms去抖if(set_key==0){if(flag3==0)//录音键和放音键互锁，录音好后，禁止再次录音。如果要再次录音，那就要复位单片机，重新开始录音if(count==0)//判断是否为上电或复位以来第一次按录音键{st_add=170;}else{st_add=end_add+3;}//每段语言间隔3个地址adds[count]=st_add;//每段语音的起始地址暂时if(count>=25)//判断语音段数时候超过25段，因为单片机内存的关系？//本程序只录音25段，如果要录更多的语音，改为不可查询的即可{//如果超过25段，则覆盖之前的语音，从新开始录音count=0;st_add=170;time_total=340;}isd_powerup();//AN键按下，ISD上电并延迟50msisd_stopwrdn();isd_powerup();LED1=1;//录音指示灯亮，表示录音模式isd_setrec(st_add&0x00ff,st_add>>8);//从指定的地址if(INT==1)//判定芯片有没有溢出{isd_rec();//发送录音指令time_total=st_add*2；//计时初始值计算TR0=1；//开计时器while(set_key==0);//等待本次录音结束TR0=0;//录音结束后停止计时isd_stop();//发送4004停止命令end_add=time_total/2+2;//计算语音的结束地址adde[count]=end_add;//本段语音结束地址暂存LED1=0;//录音完毕，LED熄灭count++;//录音段数自加count_flag=count;//录音段数寄存flag2=1;flag4=1;//解锁放音键}}}}//放音机处理程序从指定地址开始放本段语音就是这段程序voidupkey_treat(void){//ucharovflog;AN=1;//准备读入数据DelayUs(1);if(AN==0)//判断放音键是否动作{DelayMs(5);//延5ms去抖if(AN==0){if(flag4==1)//互锁录音键{if(flag2==1)//判断是否为录音好后的第一次放音{count=0;//从第0段开始播放}isd_powerup();//AN键按下，ISD上电并延迟50msisd_stopwrdn();isd_powerup();st_add=adds[count];//送当前语音的起始地址isd_setplay(st_add&0x00ff,st_add>>8);//发送setplay指令，从指定地址开始放音isd_play();//发送放音指令DelayUs(20);while(INT==1);//等待放音完毕的EOM中断信号isd_stop();//放音完毕，发