基于51單片機的超聲波測距+LCD顯示+光敏電阻調光程序調試

ID:1065040 · 發表于 2023-3-8 23:02

最近我在做基于51單片機的超聲波測距+LCD顯示+光敏電阻調光，先在B站up且坐聽風的教學視頻中仿真出了單路超聲波測距（帶按鍵報警設置），后面想加上光敏電阻調光，于是在本站找到基于51單片機的智能臺燈帶坐姿矯正Proteus仿真設計 http://www.zg4o1577.cn/bbs/dpj-226910-1.html。將兩者結合在一起，但是我在Proteus上畫完圖之后，再導入程序，結果只有超聲波測距功能可以顯現，光敏電阻調光這個功能不能實現。我在找原因以為光敏電阻用了定時器0與超聲波所用的定時器發生沖突，但我修改超聲波用定時器1后，仍然不能實現功能。我在仿真上面測變阻器上兩端的電壓確實隨著阻值的變化和變化，但是輸出燈的那一個引腳卻不變化。以下是單片機程序和仿真圖

仿真圖

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#define uchar unsigned char //宏定義
#define uint unsigned int
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 = P1^1; // 1602液晶的RS管腳
sbit LcdRw_P = P1^2; // 1602液晶的RW管腳
sbit LcdEn_P = P1^3; // 1602液晶的EN管腳
sbit Trig4_P = P1^4; // 超聲波模塊4的Trig管腳
sbit Echo4_P = P1^5; // 超聲波模塊4的Echo管腳
sbit KeySet_P = P2^2; // 設置按鍵的管腳
sbit KeyDown_P = P2^1; // 減按鍵的管腳
sbit KeyUp_P = P2^0; // 加按鍵的管腳
sbit Buzzer_P = P2^3; // 蜂鳴器的管腳
sbit LED = P3^0; // 模式指示燈，亮是自動模式，滅是手動模式
sbit Lamp = P3^4; // 臺燈控制引腳
sbit Key1 = P3^1; // 按鍵1，模式切換按鍵
sbit Key2 = P3^2; // 按鍵2，亮度減少按鍵
sbit Key3 = P3^3; // 按鍵3，亮度增加按鍵
sbit ADC_CS = P2^7; // ADC0832的CS引腳
sbit ADC_CLK = P2^4; // ADC0832的CLK引腳
sbit ADC_DAT = P2^5; // ADC0832的DI/DO引腳
sbit Led4_P = P1^0; // 傳感器4報警燈
uint gAlarm; // 報警距離變量
uchar gCount=0; // 全局計數變量
uchar gIndex; // 亮度變量，0是最暗，9是最亮，一共10檔
uint gTime=0; // 計時變量，用于計時多久沒檢測到有人
void ISP_Disable()
{
ISP_CONTR = 0;
ISP_ADDRH = 0;
ISP_ADDRL = 0;
}
// 從單片機內部EEPROM讀一個字節，從0x2000地址開始
unsigned char EEPROM_Read(unsigned int add)
{
ISP_DATA = 0x00;
ISP_CONTR = 0x83;
ISP_CMD = 0x01;
ISP_ADDRH = (unsigned char)(add>>8);
ISP_ADDRL = (unsigned char)(add&0xff);
// 對STC89C51系列來說，每次要寫入0x46，再寫入0xB9,ISP/IAP才會生效
ISP_TRIG = 0x46;
ISP_TRIG = 0xB9;
_nop_();
ISP_Disable();
return (ISP_DATA);
}
// 往單片機內部EEPROM寫一個字節，從0x2000地址開始
void EEPROM_Write(unsigned int add,unsigned char ch)
{
ISP_CONTR = 0x83;
ISP_CMD = 0x02;
ISP_ADDRH = (unsigned char)(add>>8);
ISP_ADDRL = (unsigned char)(add&0xff);
ISP_DATA = ch;
ISP_TRIG = 0x46;
ISP_TRIG = 0xB9;
_nop_();
ISP_Disable();
}
// 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();
}
// 延時函數
void DelayMs(uint time)
{
uint i,j;
for(i=0;i<time;i++)
for(j=0;j<112;j++);
}
// 1602液晶寫命令函數
void LcdWriteCmd(uchar cmd)
{
LcdRs_P = 0;
LcdRw_P = 0;
LcdEn_P = 0;
P0=cmd;
DelayMs(2);
LcdEn_P = 1;
DelayMs(2);
LcdEn_P = 0;
}
// 1602液晶寫數據函數，dat就是要寫入的數據
void LcdWriteData(uchar dat)
{
LcdRs_P = 1;
LcdRw_P = 0;
LcdEn_P = 0;
P0=dat;
DelayMs(2);
LcdEn_P = 1;
DelayMs(2);
LcdEn_P = 0;
}
// 液晶光標定位函數
void LcdGotoXY(uchar line,uchar column)
{
// 第一行
if(line==0)
LcdWriteCmd(0x80+column);
// 第二行
if(line==1)
LcdWriteCmd(0x80+0x40+column);
}
// 液晶輸出字符串函數
void LcdPrintStr(uchar *str)
{
while(*str!='\0')
LcdWriteData(*str++);
}
// 液晶輸出數字
void LcdPrintNum(uint num)
{
LcdWriteData(num/100+0x30); // 百位
LcdWriteData(num%100/10+0x30); // 十位
LcdWriteData(num%10+0x30); // 個位
}
// 1602液晶功能初始化
void LcdInit()
{
LcdWriteCmd(0x38); // 16*2顯示，5*7點陣，8位數據口
LcdWriteCmd(0x0C); // 開顯示，不顯示光標
LcdWriteCmd(0x06); // 地址加1，當寫入數據后光標右移
LcdWriteCmd(0x01); // 清屏
}
// 1602液晶顯示內容初始化
void LcdShowInit()
{
LcdGotoXY(0,0); // 定位到第0行第0列
LcdPrintStr("L: cm"); // 第0行顯示“ U ”
LcdGotoXY(1,0); // 定位到第1行第0列
}
// 計算傳感器4測量到的距離
uint GetDistance4(void)
{
uint ss; // 用于記錄測得的距離
TH0=0;
TL0=0;
Trig4_P=1; // 給超聲波模塊4一個開始脈沖
DelayMs(1);
Trig4_P=0;
while(!Echo4_P); // 等待超聲波模塊4的返回脈沖
TR0=1; // 啟動定時器，開始計時
while(Echo4_P); // 等待超聲波模塊4的返回脈沖結束
TR0=0; // 停止定時器，停止計時
ss=((TH0*256+TL0)*0.034)/2+1; // 距離cm=（時間us * 速度cm/us）/2
return ss;
}
// 按鍵掃描
void KeyScanf()
{
if(KeySet_P==0) // 判斷是否有按鍵按下
{
LcdGotoXY(0,0); // 光標定位
LcdPrintStr(" Alarm Set "); // 第0行顯示“ Alarm Set ”
LcdGotoXY(1,0); // 光標定位
LcdPrintStr(" alarm= cm "); // 第1行顯示“ alarm= cm ”
LcdGotoXY(1,8); // 光標定位
LcdPrintNum(gAlarm); // 顯示當前的報警值
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
while(1)
{
/* 報警值減的處理 */
if(KeyDown_P==0)
{
if(gAlarm>2) // 報警值大于2才能減1
gAlarm--; // 報警值減1
LcdGotoXY(1,8); // 光標定位
LcdPrintNum(gAlarm); // 刷新修改后的報警值
DelayMs(300); // 延時
}
/* 報警值加的處理 */
if(KeyUp_P==0)
{
if(gAlarm<400) // 報警值小于400才能加1
gAlarm++; // 報警值加1
LcdGotoXY(1,8); // 光標定位
LcdPrintNum(gAlarm); // 刷新修改后的報警值
DelayMs(300); // 延時
}
/* 退出報警值設置 */
if(KeySet_P==0)
{
break; // 退出while循環
}
}
LcdShowInit(); // 液晶恢復測量到測量界面
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
Sector_Erase(0x2000); // 保存報警距離
EEPROM_Write(0x2000,gAlarm/100);
EEPROM_Write(0x2001,gAlarm%100);
}
}
// 傳感器4報警判斷
void AlarmJudge4(uint ss)
{
if(ss<gAlarm) // LED燈判斷
{
Led4_P=0;
}
else
{
Led4_P=1;
}
if(Led4_P==0) // 蜂鳴器判斷
{
Buzzer_P=0;
}
else
{
Buzzer_P=1;
}
}
// 報警值初始化
void AlarmInit()
{
gAlarm=EEPROM_Read(0x2000)*100+EEPROM_Read(0x2001); // 從EEPROM讀取報警值
if((gAlarm==0)||(gAlarm>400)) // 如果讀取到的報警值異常
{
gAlarm=25; // 重新賦值報警值為25
}
}
/*********************************************************/
// ADC0832的時鐘脈沖
/*********************************************************/
void WavePlus()
{
_nop_();
ADC_CLK = 1;
_nop_();
ADC_CLK = 0;
}
/*********************************************************/
// 獲取指定通道的A/D轉換結果
/*********************************************************/
uchar Get_ADC0832()
{
uchar i;
uchar dat1=0;
uchar dat2=0;
ADC_CLK = 0; // 電平初始化
ADC_DAT = 1;
_nop_();
ADC_CS = 0;
WavePlus(); // 起始信號
ADC_DAT = 1;
WavePlus(); // 通道選擇的第一位
ADC_DAT = 0;
WavePlus(); // 通道選擇的第二位
ADC_DAT = 1;
for(i=0;i<8;i++) // 第一次讀取
{
dat1<<=1;
WavePlus();
if(ADC_DAT)
dat1=dat1|0x01;
else
dat1=dat1|0x00;
}
for(i=0;i<8;i++) // 第二次讀取
{
dat2>>= 1;
if(ADC_DAT)
dat2=dat2|0x80;
else
dat2=dat2|0x00;
WavePlus();
}
_nop_(); // 結束此次傳輸
ADC_DAT = 1;
ADC_CLK = 1;
ADC_CS = 1;
if(dat1==dat2) // 返回采集結果
return dat1;
else
return 0;
}
/*********************************************************/
// 定時器初始化
/*********************************************************/
void TimerInit()
{
TMOD = 0x01; // 使用定時器0，工作方式1
TH0 = 252; // 給定時器0的TH0裝初值
TL0 = 24; // 給定時器0的TL0裝初值
ET0 = 1; // 定時器0中斷使能
EA = 1; // 打開總中斷
TR0 = 1; // 啟動定時器0
}
/*********************************************************/
// 手動控制
/*********************************************************/
void ManualControl()
{
// 亮度減少
if(Key2==0) // 如果按鍵2被按下去
{
if(gIndex>0) // 只要當前亮度不為最低才能減少亮度
{
gIndex--; // 亮度降低一檔
DelayMs(300); // 延時0.3秒
}
}
// 亮度增加
if(Key3==0) // 如果按鍵3被按下去
{
if(gIndex<9) // 只要當前亮度不為最高才能增加亮度
{
gIndex++; // 亮度增加一檔
DelayMs(300); // 延時0.3秒
}
}
}
/*********************************************************/
// 自動控制
/*********************************************************/
void AutoControl(uchar num)
{
if(num<59) // 最亮
gIndex=9;
else if((num>65)&&(num<81)) // 第二亮
gIndex=8;
else if((num>87)&&(num<103)) // 第三亮
gIndex=7;
else if((num>109)&&(num<125))
gIndex=6;
else if((num>131)&&(num<147))
gIndex=5;
else if((num>153)&&(num<169))
gIndex=4;
else if((num>175)&&(num<191))
gIndex=3;
else if((num>197)&&(num<213))
gIndex=2;
else if((num>219)&&(num<235))
gIndex=1;
else if(num>241) // 最暗
gIndex=0;
}
//超聲波初始化
void Init_ultrasonic_wave()
{
Trig4_P=0; //關閉發射
TMOD|=0x10; //設T1為方式1，GATE=1；
TH1=0;
TL1=0;
ET1=1; //允許T1中斷
EA=1; //開啟總中斷
}
// 主函數
void main()
{
uchar i; // 循環變量
uint dist; // 保存測量結果
uchar ret;
LcdInit(); // 液晶功能初始化
LcdShowInit(); // 液晶顯示內容初始化
AlarmInit(); // 報警值初始化
Trig4_P=0;
TimerInit(); // 定時器初始化
Init_ultrasonic_wave(); //超聲波定時器初始化
LED=0; // 指示燈點亮(自動模式指示燈)
ret=Get_ADC0832(); // 獲取AD采集結果(環境光照強度)
AutoControl(ret); // 上電先進行一次自動亮度控制
AutoControl(ret+7);
gIndex=9;
while(1)
{
dist=GetDistance4(); // 讀取超聲波模塊4測量到的距離
LcdGotoXY(0,2); // 光標定位
LcdPrintNum(dist); // 顯示傳感器4測量到的距離
AlarmJudge4(dist); // 判斷傳感器4的測量距離是否需要報警
for(i=0;i<15;i++)
{
KeyScanf();
DelayMs(10);
}
/* 模式切換控制 */
if(Key1==0) // 如果按鍵1被按下去
{
LED=~LED; // 切換LED燈狀態
DelayMs(10); // 延時消除按鍵按下的抖動
while(!Key1); // 等待按鍵釋放
DelayMs(10); // 延時消除按鍵松開的抖動
}
/* 亮度控制 */
if(LED==1) // 如果LED是滅的
{
ManualControl(); // 則進行手動控制
DelayMs(200);
}
else // 如果LED是亮的
{
ret=Get_ADC0832(); // 獲取AD采集結果(環境光照強度)
AutoControl(ret); // 進行自動控制
DelayMs(200);
}
}
}
/*********************************************************/
// 定時器0服務程序，1毫秒
/*********************************************************/
void Timer0(void) interrupt 1
{
TH0 = 252; // 給定時器0的TH0裝初值
TL0 = 24; // 給定時器0的TL0裝初值
gTime++; // 每1毫秒，gTime變量加1
gCount++; // 每1毫秒，gCount變量加1
if(gCount==10) // 如果gCount加到10了
{
gCount=0; // 則將gCount清零，進入新一輪的計數
if(gIndex!=0) // 如果說臺燈不是最暗的(熄滅)
{
Lamp=0; // 則把臺燈點亮
}
}
if(gCount==gIndex) // 如果gCount計數到和gIndex一樣了
{
if(gIndex!=9) // 如果說臺燈不是最亮的
{
Lamp=1; // 則把臺燈熄滅
}
}
}
void time1() interrupt 3 //T1中斷用來計數器溢出,超過測距范圍
{
TH1=0;
TL1=0;
}

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