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單片機超聲波測距介紹與程序源碼分享

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樓主
ID:241020 發(fā)表于 2018-11-2 11:05 | 只看該作者 回帖獎勵 |倒序瀏覽 |閱讀模式
超聲波是指頻率在20kHz以上的聲波，它屬于機械波的范疇。超聲波也遵循一般機械波在彈性介質中的傳播規(guī)律，如在介質的分界面處發(fā)生反射和折射現(xiàn)象，在進入介質后被介質吸收而發(fā)生衰減等。正是因為具有這些性質，使得超聲波可以用于距離的測量中。隨著科技水平的不斷提高，超聲波測距技術被廣泛應用于人們日常工作和生活之中。
系統(tǒng)的設計主要包括兩部分，即硬件電路和軟件程序。硬件電路主要包括單片機電路、發(fā)射電路、接收電路、顯示電路和電源電路，另外還有復位電路和LED控制電路等。我采用以AT89C51單片機為核心的低成本、高精度、微型化數(shù)字顯示超聲波測距儀的硬件電路。整個電路采用模塊化設計，由信號發(fā)射和接收、供電、溫度測量、顯示等模塊組成。發(fā)射探頭的信號經放大和檢波后發(fā)射出去，單片機的計時器開始計時，超聲波被發(fā)射后按原路返回,在經過放大帶通濾波整形等環(huán)節(jié),然后被單片機接收,計數(shù)器停止工作并得到時間。溫度測量后送到單片機,通過程序對速度進行校正, 結合兩者實現(xiàn)超聲波測距的功能。軟件程序主要由主程序、預置子程序、發(fā)射子程序、接收子程序、顯示子程序等模塊組成。它控制單片機進行數(shù)據(jù)發(fā)送與接收，在一定溫度下對超聲波速度的校正，還有實現(xiàn)數(shù)據(jù)正確顯示在LED上。另外程序控制單片機消除各探頭對發(fā)射和接收超聲波的影響。相關部分附有硬件電路圖、程序流程圖。

單片機源程序如下:
  1. #include "wave.h"
  2. #include "reg52.h"
  3. #include "intrins.h"
  4. #include "12864.h"
  5. #include "delay.h"

  7. sbit Trig  = P2^0;
  8. sbit Echo  = P3^2;
  9. extern uchar dis2[];
  10. extern uchar dis6[];
  11. float distance;
  12. uint succeed_flag,time,timeH,timeL,numble=0;
  13. uchar bai,shi,ge,xiaoge;
  14. void send()
  15. {
  16.         EA=0;
  17.         Trig=1;         //超聲波輸入端
  18.   delay_20us();   //延時20us
  19.   Trig=0;         //產生一個20us的脈沖
  20. }

  22. void receive()
  23. {
  24.            while(Echo==0); //等待Echo回波引腳變高電平
  25.                         succeed_flag=0; //清測量成功標志
  26.                         EA=1;
  27.                         EX0=1;          //打開外部中斷0
  28.                         TH1=0;          //定時器1清零
  29.                         TL1=0;          //定時器1清零
  30.                         TF1=0;          //計數(shù)溢出標志
  31.                         TR1=1;          //啟動定時器1
  32.                         delay(140);      //等待測量的結果
  33.                         TR1=0;          //關閉定時器1
  34.                         EX0=0;          //關閉外部中斷0
  35.        
  36.                  if(succeed_flag==1)
  37.                  {   
  38.                     display3();
  39.                                 time=timeH*256+timeL+numble*65536;
  40.                                 distance=(time*1.85)/100;  //厘米
  41.                           TH1=0;
  42.               TL1=0;
  43.                     bai=(uint)distance/100;
  44.                           shi=(uint)(distance)%100/10;
  45.                           ge=(uint)(distance)%10;
  46.                           xiaoge=(uint)((distance-(uint) (distance))*100)%100/10;
  47.                          
  48.                
  49.                          
  50.                           lcd_pos(2,0);
  51.                                 lcd_wdat(' ');
  52.                           delay(5);
  53.                     lcd_wdat(0x30+bai);
  54.                           delay(5);
  55.                           lcd_wdat(0x30+shi);
  56.                           delay(5);
  57.                           lcd_wdat(0x30+ge);
  58.                           delay(5);
  59.                           lcd_wdat('.');
  60.                           delay(5);
  61.                           lcd_wdat(0x30+xiaoge);
  62.                           delay(5);
  63.                           lcd_wdat('c');
  64.                           delay(5);
  65.                           lcd_wdat('m');
  66.                           delay(300);
  67.                
  68.                  }                        
  69.                 if(succeed_flag==0)
  70.                  {  
  71.                           display();
  72.                          // display3();               //沒有回波則清零
  73.                                 P1=0;                //測試燈變化
  74.                         }
  75. }

  77. //外部中斷0，用做判斷回波電平
  78. void exter()  interrupt 0   // 外部中斷0是0號
  79. {   
  80.            timeH =TH1;    //取出定時器的值
  81.      timeL =TL1;    //取出定時器的值
  82.      succeed_flag=1;//至成功測量的標志
  83.      EX0=0;         //關閉外部中斷
  84. }
  85. //****************************************************************
  86. //定時器1中斷,用做超聲波測距計時
  87. void timer1() interrupt 3  //
  88.     {
  89.          TH1=0;
  90.          TL1=0;
  91.                            numble++;
  92.      }
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