單片機超聲波測距+溫度補償源程序與Proteus仿真圖

ID:955584 · 發表于 2021-7-22 23:43

超聲波測距仿真原理圖如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下載）

單片機源程序如下:

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#define uchar unsigned char // 以后unsigned char就可以用uchar代替
#define uint unsigned int // 以后unsigned int 就可以用uint 代替
sfr ISP_DATA = 0xe2; // 數據寄存器
sfr ISP_ADDRH = 0xe3; // 地址寄存器高八位
sfr ISP_ADDRL = 0xe4; // 地址寄存器低八位
sfr ISP_CMD = 0xe5; // 命令寄存器
sfr ISP_TRIG = 0xe6; // 命令觸發寄存器
sfr ISP_CONTR = 0xe7; // 命令寄存器
sbit LcdRs_P = P2^7; // 1602液晶的RS管腳
sbit LcdRw_P = P2^6; // 1602液晶的RW管腳
sbit LcdEn_P = P2^5; // 1602液晶的EN管腳
sbit Trig_P = P2^2; // 超聲波模塊的Trig管腳
sbit Echo_P = P2^3; // 超聲波模塊的Echo管腳
sbit KeySet_P = P3^2; // “設置”按鍵的管腳
sbit KeyDown_P = P3^3; // “減”按鍵的管腳
sbit KeyUp_P = P3^4; // “加”按鍵的管腳
sbit Buzzer_P = P2^1; // 蜂鳴器的管腳
sbit Led_P = P2^0; // LED報警燈的管腳
sbit DQ = P1^0; // 溫度傳感器的引腳定義
uint gAlarm; // 報警距離變量
float gSpeed; // 保存超聲波的速度值
/*********************************************************/
// 擦除單片機內部EEPROM的一個扇區
// 寫8個扇區中隨便一個的地址，便擦除該扇區，寫入前要先擦除
/*********************************************************/
void Sector_Erase(unsigned int add)
{
ISP_CONTR = 0x83;
ISP_CMD = 0x03;
ISP_ADDRH = (unsigned char)(add>>8);
ISP_ADDRL = (unsigned char)(add&0xff);
ISP_TRIG = 0x46;
ISP_TRIG = 0xB9;
_nop_();
ISP_Disable();
}
/*********************************************************/
// 毫秒級的延時函數，time是要延時的毫秒數
/*********************************************************/
void DelayMs(uint time)
{
uint i,j;
for(i=0;i<time;i++)
for(j=0;j<112;j++);
}
/*********************************************************/
// 讀取溫度值
/*********************************************************/
int DS18B20_ReadTemp(void)
{
uchar j;
int b,temp=0;
DS18B20_ReSet(); // 產生復位脈
DS18B20_WriteByte(0xcc); // 忽略ROM指令
DS18B20_WriteByte(0x44); // 啟動溫度轉換指令
DS18B20_ReSet(); // 產生復位脈
DS18B20_WriteByte(0xcc); // 忽略ROM指令
DS18B20_WriteByte(0xbe); // 讀取溫度指令
for(j=0;j<16;j++) // 讀取溫度數量
{
DQ=0;
_nop_();
_nop_();
DQ=1;
Delay15us();
b=DQ;
Delay15us();
Delay15us();
Delay15us();
b=b<<j;
temp=temp|b;
}
temp=temp*0.0625*10; // 合成溫度值并放大10倍
return (temp); // 返回檢測到的溫度值
}
/*********************************************************/
// 計算測到的距離
/*********************************************************/
uint GetDistance(void)
{
uint ss; // 用于記錄測得的距離
TH0=0;
TL0=0;
Trig_P=1; // 給超聲波模塊一個開始脈沖
DelayMs(1);
Trig_P=0;
while(!Echo_P); // 等待超聲波模塊的返回脈沖
TR0=1; // 啟動定時器，開始計時
while(Echo_P); // 等待超聲波模塊的返回脈沖結束
TR0=0; // 停止定時器，停止計時
ss=((TH0*256+TL0)*gSpeed)/2; // 距離cm=（時間us * 速度cm/us）/2
if(ss>999) // 把檢測結果限制999厘米內
ss=999;
return ss;
}
/*********************************************************/
// 按鍵掃描
/*********************************************************/
void KeyScanf()
{
uchar i;
uchar dat1,dat2;
if(KeySet_P==0) // 判斷是否有按鍵按下
{
LcdGotoXY(1,0); // 液晶第二行刷新顯示
LcdPrintStr(" alarm= cm ");
LcdGotoXY(1,8); // 顯示當前的報警值
LcdPrintNum(gAlarm);
DelayMs(10); // 消除按鍵按下的抖動
while(!KeySet_P); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10); // 消除按鍵松開的抖動
i=1;
while(i)
{
if(KeyDown_P==0) // 報警值減的處理
{
if(gAlarm>2)
gAlarm--;
LcdGotoXY(1,8);
LcdPrintNum(gAlarm);
DelayMs(300);
}
if(KeyUp_P==0) // 報警值加的處理
{
if(gAlarm<400)
gAlarm++;
LcdGotoXY(1,8);
LcdPrintNum(gAlarm);
DelayMs(300);
}
if(KeySet_P==0) // 再次按下設置鍵的判斷
{
LcdGotoXY(1,0); // 液晶恢復測量時的內容顯示
LcdPrintStr(" dist= cm ");
DelayMs(10); // 消除按鍵按下的抖動
while(!KeySet_P); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10); // 消除按鍵松開的抖動
i=0;
}
}
dat1=gAlarm/100;
dat2=gAlarm%100;
Sector_Erase(0x2000);
EEPROM_Write(0x2000,dat1);
EEPROM_Write(0x2001,dat2);
}
}
/*********************************************************/
// 報警判斷
/*********************************************************/
void AlarmJudge(uint ss)
{
uchar i;
float alr1,alr2,alr3,alr4;
alr1=gAlarm/4.00*1;
alr2=gAlarm/4.00*2;
alr3=gAlarm/4.00*3;
alr4=gAlarm/4.00*4;
// 報警頻率最快
if(ss<alr1)
{
for(i=0;i<10;i++)
{
Led_P=0;
Buzzer_P=0;
DelayMs(50);
Led_P=1;
Buzzer_P=1;
DelayMs(50);
KeyScanf();
}
}
// 報警頻率第二快
else if(ss<alr2)
{
for(i=0;i<5;i++)
{
Led_P=0;
Buzzer_P=0;
DelayMs(100);
Led_P=1;
Buzzer_P=1;
DelayMs(100);
KeyScanf();
}
}
// 報警頻率第三快
else if(ss<alr3)
{
for(i=0;i<2;i++)
{
Led_P=0;
Buzzer_P=0;
DelayMs(200);
Led_P=1;
Buzzer_P=1;
DelayMs(200);
KeyScanf();
}
}
// 報警頻率最慢
else if(ss<alr4)
{
for(i=0;i<2;i++)
{
Led_P=0;
Buzzer_P=0;
DelayMs(300);
Led_P=1;
Buzzer_P=1;
DelayMs(300);
KeyScanf();
}
}
// 不報警
else
{
Led_P=1;
Buzzer_P=1;
for(i=0;i<100;i++)
{
KeyScanf();
DelayMs(10);
}
}
}
/*********************************************************/
// 主函數
/*********************************************************/
void main()
{
uchar dat1,dat2;
uint dist; // 保存超聲波模塊測量到的結果
int temp; // 保存溫度傳感器測量到的結果
Trig_P=0;
LcdInit(); // 執行液晶初始化
TMOD = 0x01; // 選擇定時器0，并且確定是工作方式1（為了超聲波模塊測量距離計時用的）
LcdGotoXY(0,0); // 定位到第0行第0列
LcdPrintStr(" temp= "); // 第0行顯示“ temp= ”
LcdGotoXY(1,0); // 定位到第1行第0列
LcdPrintStr(" dist= cm "); // 第1行顯示“ dist= cm ”
while(DS18B20_ReadTemp()==850) // 等待溫度傳感器初始化完成
{
DelayMs(10);
}
dat1=EEPROM_Read(0x2000); // 從EEPROM讀取報警值
dat2=EEPROM_Read(0x2001);
gAlarm=dat1*100+dat2;
if((gAlarm==0)||(gAlarm>400)) // 如果讀取到的報警值異常（等于0或大于400則認為異常）
{
gAlarm=25; // 重新賦值報警值為25
}
while(1)
{
temp=DS18B20_ReadTemp(); // 獲取溫度傳感器的溫度值
LcdGotoXY(0,7); // 定位到第0行第7列
LcdPrintTemp(temp); // 顯示當前的溫度值
gSpeed=0.607*(temp/10)+331.4; // 根據公式 v=0.607T+331.4 計算出當前溫度值對應的超聲波速度，這時的單位是“米/秒”
gSpeed=gSpeed/10000; // 將超聲波的速度從單位“m/s”轉為“cm/us”，方便后面的計算
dist=GetDistance(); // 通過超聲波模塊獲取距離
LcdGotoXY(1,7); // 光標定位
LcdPrintNum(dist); // 將獲取到的距離在液晶上面顯示
AlarmJudge(dist); // 判斷一下是否需要報警，是的話則報警
}
}
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