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    图6  CX2016A内部结构图
    CX20106A内部主要包括自动偏置控制电路、前置放大电路、带通滤波、峰值检波、积分滤波及整形输出电路。其各个引脚功能如下:1脚超声波信号输入端;2脚是放大器的反相输入端,该脚与地之间连接一个RC负反馈串联网络,通过改变R、C值的大小就可以调节前置放大器的频率特性和电压增益,减小电阻值或者增大电容值时,放大倍数提高,通频带窄,反之,电压增益低,通频带宽;3脚外接检波电容,容量小为峰值检反之则为平均值检波;4脚为接地端;5脚外接电阻,调节其阻值可调节带通滤波器的中心频率值,电阻值越大,相对应的中心频率就会越低;6脚外接积分电容,可以滤除已调波的载波频率分量。7脚为遥控命令输出端,它是集电极开路输出方式,因此该引脚与电源端之间必须接上一个上拉电阻,一般取其阻值为220kΩ,没有接收信号时该端输出为高电平,有信号时则会产生一个低电平下降脉冲;8脚为电源正极。根据其各个引脚的功能注释,将CX2016A外接相应的元器件就可以构成超声波接收电路,对超声波回波进行接收处理,具体电路如图7所示。
     
    图7 超声波接收电路图
    4.4 温度采集电路
    物理学知识可知超声波在空气中的传播速度[8]约为: ,可见,超声波的传播速度和温度密切相关,即温度每增加1°C,超声波的传播速度约增加0.61m/s,因此为了使测量更加精确,必须考虑对速度进行温度补偿,温度的采集通常采用DS18B20数字温度传感器。DS18B20是DALLAS公司生产的1-Wire式单总线器件。它只需要一个端口即可实现通信,温度测量范围在-55到+125℃之间,体积也非常小,可应用于绝大多数场合下的温度测量。它的每一个器件上都有独一无二的序列号,可在内部设置上下限报警温度。它的主要命令有:0xCC跳过读取ROM序列号,0x44启动温度转换,0xBE读取温度寄存器。DS18B20只有三个引脚,VCC接电源,GND接地,DQ为数据输入/输出引脚。本电路将该引脚接单片机的P1.7端口,具体电路如图8所示。
     
    图8 温度采集电路图
    4.5 LCD显示电路
    本设计采用12864点阵型LCD显示。它的引脚主要分为四部分:
    (1)电源引脚VCC和GND:
    VCC:接+5V电源。
    GND:接数字地。
    (2)控制信号引脚:
    CS1:左半屏片选端,高电平有效。
    CS2:右半屏片选端,高电平有效。
    DI:数据/指令选择信号引脚。DI=1,写/读数据,DI=0,写指令/读状态。
    R/W:读/写选择信号引脚。R/W=1,读数据;R/W=0,写数据。
    E:使能端。R/W=0时,E信号下降沿锁存数据;R/W=1时,E=1,读取DDRAM
    数据。
    RST:复位信号引脚,低电平有效。
    (3)数据输入/输出引脚:
    DB0~DB7:8位数据输入/输出引脚。
    (4)驱动电源引脚:
    V0—LCD驱动电压。
    -Vout:输出-15V电压给V0提供驱动电源。
    128×64点阵型LCD的指令表见表3。
    表3  12864指令表
    指令名称    控制信号    指令代码    指令功能
        R/W    RS    D7    D6    D5    D4    D3    D2    D1    D0    
    显示
    (ON/OFF)    0    0    0    0    1    1    1    1    1    1/0    控制显示器的开关
    显示起始行    0    0    1    1    显示起始行(范围0~63)    规定显示屏开始显示数据的起始行
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