帶詳細注釋的單片機超聲波測距源程序

ID:424544 · 發表于 2018-11-11 16:11

超聲波單片機源程序如下:

/*-----------------------------------------------
說明：
功能：超聲波測距，DS18b20矯正；數碼管顯示
晶振：12MHz
測量范圍：1CM - 500CM
溫度顯示：0.0 C - 99.9 C
警報范圍設置：5CM - 400CM（可以永久存儲設定值）
------------------------------------------------*/
#include "reg52.h" //包含頭文件，一般情況不需要改動，頭文件包含特殊功能寄存器的定義
#include "18b20.h"
#include "eeprom.h"
#include "delay.h"
#define DataPort P0 //定義數據端口程序中遇到DataPort 則用P1 替換
sbit DUAN=P2^6;//定義鎖存使能端口段鎖存
sbit WEI=P2^7;// 位鎖存
/***************超聲波引腳定義******************/
sbit Echo = P3 ^ 3; //回波引腳
sbit Trig = P1 ^ 5; //觸發引腳
sbit buzzer = P1 ^ 0; //蜂鳴器引腳
/*****************按鍵定義**********************/
uchar bdata key,key1,lastkey;
bit key1Mark;//設置鍵標志
/*****************測距變量**********************/
uchar EchoTimeH,EchoTimeL; //自定義寄存器存儲8位回波時間
uint Distance,EchoTime; //測量距離，回波總時間
uint Distance_Alarm; //報警距離通過自己設定（初始為0）
bit succeed_flag; //測量成功標志
uchar code Table[18] = //段碼表
{0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};// 顯示段碼值0~9
uchar code WeiMa[4]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7}; //分別對應相應的數碼管點亮,即位碼
uint Temperature,temp;//讀取溫度
bit flag200ms,flag300ms;//獲取時間標志
/*****************顯示變量**********************/
uint DispData;
uchar TempData[4]; //存儲顯示值的全局變量
uchar mod;//顯示模式切換
/*****************函數聲明**********************/
void delay_20us(); //20us延遲
void CountDat(uint ShowData); //顯示數據處理
void readkey(); //按鍵讀取
void CountKey(); //顯示散轉
void CSBFunction(); //超聲波測距
void Display(); //數碼管顯示函數
void Init_Timer0(void); //定時器0初始化
/*------------------------------------------------
主函數
------------------------------------------------*/
void main (void)
{
float speed = 0;
buzzer=1; //初始化蜂鳴器引腳
Trig=0; //首先拉低脈沖輸入引腳
TMOD|=0x11; //定時器0，定時器1，16位工作方式
IT1=0; //低電平觸發外部中斷
EX1=0; //關閉外部中斷
Init_Timer0();
ISP_IAP_readData(0x2ff0,ReadBuf,2);
Distance_Alarm = ReadBuf[0] | (ReadBuf[1] << 8);//讀取警報距離值
while (1) //主循環
{
CSBFunction(); //開始測距
if(succeed_flag)
{
succeed_flag=0; //清測量成功標志
EchoTime = (EchoTimeH << 8) | EchoTimeL; //與低8位合并成為16位結果數據
//公式說明： 1、V=(331.4+0.61*T)*D/2000000 CM；2、回波時間D是us單位，最終
//距離以CM單位要除以20000，這里為了減小計算量轉成uchar，先/200，再/100；
speed = (331.4 + 0.61 * (TempData[0]*10+TempData[1])) / 200;
Distance = (EchoTime * speed) / 100; //算出來是CM
CountDat(DispData);//計算需要顯示數據的各個位
}
if(mod != 2)
readkey();//按鍵讀取,警報時顯示溫度不能設定
CountKey();//報警距離設置
if(flag200ms)
{
flag200ms = 0;
temp = ReadTemperature();//
Temperature = temp * 6;//小數近似處理，采用中間變量temp是防止中斷導致最終溫度值異常
if(Distance < Distance_Alarm)
{
buzzer = 0;mod = 2;
}
else
{
buzzer = 1;
if(!key1Mark)
mod = 0;
}
} //蜂鳴器產生300Hz頻率
if(flag300ms)
{
flag300ms = 0;
if(Distance < Distance_Alarm)
{
buzzer = 1;
}
}
}
}
/*------------------------------------------------
顯示函數，用于動態掃描數碼管
------------------------------------------------*/
void Display()
{
static unsigned char i=0;
DataPort=0; //清空數據，防止有交替重影
DUAN=1; //段鎖存
DUAN=0;
DataPort=WeiMa[i]; //取位碼
WEI=1; //位鎖存
WEI=0;
if((i == 1) && (mod == 2))
{
DataPort = Table[TempData[i]] & 0xef;//溫度顯示點
}
else
{
DataPort = Table[TempData[i]] ; //取顯示數據，段碼
}
DUAN=1; //段鎖存
DUAN=0;
i ++;
if(i == 4)
i = 0;
}
//******************************************************************
//20us短延時
void delay_20us()
{
uchar bt;
for(bt=0;bt<20;bt++);
}
/*
處理需要顯示的數據
入口參數：ShowData
*/
void CountDat(uint ShowData)
{
EA=0;
TempData[0] = ShowData / 1000 % 10;
TempData[1] = ShowData / 100 % 10;
TempData[2] = ShowData / 10 % 10;
TempData[3] = ShowData % 10;
EA=1;
}
/*掃描K1 - K3*/
void readkey()
{
static uchar keycnt = 0;
uchar R0,R1;
P3 |= 0x07; //51單片機作為輸入時先置相應位位1
R0 = (P3 ^ 0x07) & 0x07; //將鍵值轉換成正邏輯
keycnt ++;
if(R0)
{
if(keycnt > 1) //用做延遲，根據MCU速度進行調整
{
keycnt = 0;
key1 = R0;
}
else
{
key1 = key;
}
}
else
{
key1 = 0; //無按鍵按下都為0
keycnt = 0;
}
R1 = key1;
key1 = key1 & (key ^ key1);//key^key1判斷鍵值有0變1，或1變0；再&key1若key1不為0則有按鍵按下（由0變1）
key = R1;
}
/*讀取按鍵后，根據鍵值處理數據*/
void CountKey()
{
switch(key1)
{
case 0x01:if(!key1Mark){mod = 1;key1Mark = 1;}
else
{
mod = 0;key1Mark = 0;
WriteBuf[0] = Distance_Alarm & 0xff; WriteBuf[1] = (Distance_Alarm >> 8) & 0xff;
ISP_IAP_sectorErase(0x2e00);//扇區擦除,一塊512字節
ISP_IAP_writeData(0x2ff0,WriteBuf,2); //寫警報值到 EEPROM
}
break;
case 0x02:if(mod == 1){Distance_Alarm += 5;if(Distance_Alarm > 400)Distance_Alarm=400;}
break;
case 0x04:if(mod == 1){Distance_Alarm -= 5;if(Distance_Alarm < 5)Distance_Alarm=5;}
break;
default : break;
}
switch(0) //數據顯示模式散轉
{
case 0:DispData = Distance; //正常默認下顯示測得的距離
break;
case 1:DispData = Distance_Alarm; //設置模式下顯示警報距離
break;
case 2:DispData = Temperature; //警報下顯示當前溫度值
break;
default : break;
}
}
/*超聲波測距*/
void CSBFunction()
{
EA=0;
Trig=1;
delay_20us();
Trig=0; //產生一個20us的脈沖，在Trig引腳
while(Echo==0); //等待Echo回波引腳變高電平,高電平持續的時間就是超聲波從發射到返回的時間
{
EX1=1; //打開外部中斷
TH1=0; //定時器1清零
TL1=0; //定時器1清零
TF1=0;
TR1=1; //啟動定時器1
EA=1;
}
while(TH1 < 255);//等待測量的結果，周期65.535毫秒（可用中斷實現），在這段時間內等待外部中斷
{
TR1=0; //關閉定時器1
EX1=0; //關閉外部中斷
}
}
/*------------------------------------------------
定時器初始化子程序
------------------------------------------------*/
void Init_Timer0(void)
{
TMOD |= 0x01; //使用模式1，16位定時器，使用"|"符號可以在使用多個定時器時不受影響
TH0=(65536-2000)/256; //給定初值 2ms
TL0=(65536-2000)%256;
EA=1; //總中斷打開
ET0=1; //定時器中斷打開
TR0=1; //定時器開關打開
}
/*------------------------------------------------
定時器中斷子程序
------------------------------------------------*/
void Timer0_isr(void) interrupt 1
{
static unsigned char Cnt200ms,Cnt300ms;
TH0=(65536-2000)/256; //重新賦值 2ms
TL0=(65536-2000)%256;
Display(); // 調用數碼管掃描
Cnt200ms ++;
if(Cnt200ms == 100)
{
Cnt200ms = 0;
flag200ms = 1;
Cnt300ms ++;
if(Cnt300ms == 3)
{
Cnt300ms = 0;
flag300ms = 1;
}
}
}
//***************************************************************
//外部中斷1，用做判斷回波電平，低電平引發中斷，得到高電平的持續時間
INT1_() interrupt 2 // 外部中斷
{
EchoTimeH = TH1; //取出定時器的值
EchoTimeL = TL1; //取出定時器的值
succeed_flag = 1; //置成功測量的標志
EX1=0; //關閉外部中斷
}

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