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STC89C52單片機控制超聲波測距模塊SR04，帶溫度矯正，存儲內部EEPROM，顯示在數碼管上

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本代碼基于QH - 5A平臺，測試通過，適用于51系列單片機平臺，不同的型號只需要移植一下即可，SR04超聲波模塊是一個精度較高的測距模塊，本人測試精度1cm，模塊可直接與開發板連接，具體連接請參考本貼下面的內容，連接模塊時一定要斷電連接，不要帶電操作，容易損壞并且工作可能不正常。模塊實物如下圖所示：



開發板圖片：

1、SR04模塊主要技術參數：
1.使用電壓：DC5V
2.靜態電流：小于2mA
3：電平輸出：高5V
4：電平輸出：低0V
5：感應角度：不大于15度
6：探測距離：2cm-450cm
7:高精度：可達3mm

2、接線方式：VCC、trig（控制端）、 echo（接收端）、 GND地線（若采用QH-5A開發板直接插上即可）
3、使用方法：      一個控制口trig發一個10US以上的高電平,就可以在接收口echo等待高電平輸出.一有輸出就可以開定時器計時,當echo此口變為低電平時就可以讀定時器的值,此時就為此次測距的時間,方可算出距離.如此不斷的周期測,就可以達到你移動測量的值了~~
4、模塊工作原理：
   (1)采用IO觸發測距，給至少10us的高電平信號;
   (2)模塊自動發送8個40khz的方波，自動檢測是否有信號返回；
   (3)有信號返回，通過IO輸出一高電平，高電平持續的時間就是超聲波從發射到返回的時間．測試距離=(高電平時間*聲速(340M/S))/2或距離=(331.4+0.61*當前溫度)*定時器時間/2000000 CM;


5、程序功能：
本程序是采用第二公式編寫的，顯然有溫度矯正的超聲波測距更加準確，同時本程序還帶有內部存儲功能，可設定報警距離，程序有詳細注釋
水平有限，本程序只供學習，歡迎大家一起交流

單片機源程序如下:
  1. /*-----------------------------------------------
  2.   說明：
  3.         功能：超聲波測距，DS18b20矯正；數碼管顯示
  4.         晶振：12MHz
  5.         測量范圍：1CM - 500CM
  6.         溫度顯示：0.0 C - 99.9 C
  7.         警報范圍設置：5CM - 400CM（可以永久存儲設定值）
  8. ------------------------------------------------*/
  9. #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
  10. #include "18b20.h"
  11. #include "eeprom.h"
  12. #include "delay.h"

  14. #define DataPort P0 //定義數據端口 程序中遇到DataPort 則用P1 替換
  15. sbit DUAN=P2^6;//定義鎖存使能端口 段鎖存
  16. sbit WEI=P2^7;//                 位鎖存

  18. /***************超聲波引腳定義******************/
  19. sbit Echo = P3 ^ 3;         //回波引腳
  20. sbit Trig = P1 ^ 5;         //觸發引腳

  22. sbit buzzer = P1 ^ 0;    //蜂鳴器引腳
  23. /*****************按鍵定義**********************/
  24. uchar bdata key,key1,lastkey;
  25. bit key1Mark;//設置鍵標志

  27. /*****************測距變量**********************/
  28. uchar EchoTimeH,EchoTimeL;  //自定義寄存器存儲8位回波時間
  29. uint Distance,EchoTime;            //測量距離，回波總時間
  30. uint Distance_Alarm;                                //報警距離通過自己設定（初始為0）
  31. bit succeed_flag;                              //測量成功標志

  33. uchar code Table[18] = //段碼表
  34. {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f};// 顯示段碼值0~9
  35. uchar code WeiMa[4]={0xfe,0xfd,0xfb,0xf7};         //分別對應相應的數碼管點亮,即位碼

  37. uint Temperature,temp;//讀取溫度
  38. bit flag200ms,flag300ms;//獲取時間標志

  40. /*****************顯示變量**********************/
  41. uint DispData;
  42. uchar TempData[4]; //存儲顯示值的全局變量
  43. uchar mod;//顯示模式切換

  45. /*****************函數聲明**********************/
  46. void delay_20us();                                                                //20us延遲
  47. void CountDat(uint ShowData);                        //顯示數據處理
  48. void readkey();                                                                                //按鍵讀取
  49. void CountKey();                                                                        //顯示散轉
  50. void CSBFunction();                                                                //超聲波測距
  51. void Display();                                                                                //數碼管顯示函數
  52. void Init_Timer0(void);                                                //定時器0初始化

  54. /*------------------------------------------------
  55.                     主函數
  56. ------------------------------------------------*/
  57. void main (void)
  58. {                         
  59.         float speed = 0;

  61.         buzzer=1;     //初始化蜂鳴器引腳
  62.         Trig=0;       //首先拉低脈沖輸入引腳
  63.         TMOD|=0x11;    //定時器0，定時器1，16位工作方式
  64.   IT1=0;        //低電平觸發外部中斷
  65.         EX1=0;        //關閉外部中斷
  66.   Init_Timer0();
  67.         ISP_IAP_readData(0x2ff0,ReadBuf,2);
  68.         Distance_Alarm = ReadBuf[0] | (ReadBuf[1] << 8);//讀取警報距離值
  69.         while (1)         //主循環
  70.   {
  71.                 CSBFunction();        //開始測距
  72.                 if(succeed_flag)
  73.     {
  74.                         succeed_flag=0; //清測量成功標志        
  75.                    EchoTime = (EchoTimeH << 8) | EchoTimeL;                //與低8位合并成為16位結果數據
  76.                         //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
  77.                         //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；
  78.                         speed = (331.4 + 0.61 * (TempData[0]*10+TempData[1])) / 200;
  79.                          Distance = (EchoTime * speed) / 100;     //算出來是CM
  80.                         CountDat(DispData);//計算需要顯示數據的各個位
  81.     }
  82.                 if(mod != 2)
  83.                         readkey();//按鍵讀取,警報時顯示溫度不能設定
  84.                 CountKey();//報警距離設置
  85.                 if(flag200ms)
  86.                 {
  87.                         flag200ms = 0;
  88.                         temp = ReadTemperature();//
  89.                         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
  90.                         if(Distance < Distance_Alarm)
  91.                         {
  92.                                 buzzer = 0;mod = 2;
  93.                         }
  94.                         else
  95.                         {
  96.                                 buzzer = 1;
  97.                                 if(!key1Mark)
  98.                                         mod = 0;
  99.                         }
  100.                 }                                                 //蜂鳴器產生300Hz頻率
  101.                 if(flag300ms)
  102.                 {
  103.                         flag300ms = 0;
  104.                         if(Distance < Distance_Alarm)
  105.                         {
  106.                                 buzzer = 1;
  107.                         }
  108.                 }
  109.         }
  110. }

  112. /*------------------------------------------------

  114. 顯示函數，用于動態掃描數碼管

  116. ------------------------------------------------*/
  117. void Display()
  118. {
  119.         static unsigned char i=0;

  121.         DataPort=0;   //清空數據，防止有交替重影
  122.         DUAN=1;     //段鎖存
  123.         DUAN=0;
  124.        
  125.         DataPort=WeiMa[i]; //取位碼
  126.         WEI=1;     //位鎖存
  127.         WEI=0;

  129.         if((i == 1) && (mod == 2))       
  130.         {
  131.                 DataPort = Table[TempData[i]] & 0xef;//溫度顯示點
  132.         }
  133.         else
  134.         {
  135.                 DataPort = Table[TempData[i]] ; //取顯示數據，段碼
  136.         }
  137.         DUAN=1;     //段鎖存
  138.         DUAN=0;
  139.        
  140.         i ++;
  141.         if(i == 4)
  142.                 i = 0;
  143. }
  144. //******************************************************************
  145. //20us短延時
  146. void delay_20us()
  147. {   
  148.         uchar bt;
  149.         for(bt=0;bt<20;bt++);
  150. }
  151. /*
  152. 處理需要顯示的數據
  153. 入口參數：ShowData
  154. */
  155. void CountDat(uint ShowData)
  156. {
  157.         EA=0;
  158.         TempData[0] =  ShowData / 1000 % 10;
  159.         TempData[1] =  ShowData / 100 % 10;
  160.         TempData[2] =  ShowData / 10 % 10;
  161.         TempData[3] =  ShowData % 10;
  162.         EA=1;
  163. }
  164. /*掃描K1 - K3*/
  165. void readkey()                 
  166. {
  167.         static uchar keycnt = 0;
  168.         uchar R0,R1;

  170.         P3 |= 0x07;                                                         //51單片機作為輸入時先置相應位位1
  171.         R0 = (P3 ^ 0x07) & 0x07; //將鍵值轉換成正邏輯
  172.         keycnt ++;          
  173.         if(R0)
  174.         {
  175.                 if(keycnt > 1) //用做延遲，根據MCU速度進行調整
  176.                 {
  177.                         keycnt = 0;
  178.                          key1 = R0;
  179.                 }
  180.                 else
  181.                 {
  182.                         key1 = key;
  183.                 }
  184.         }
  185.         else
  186.         {
  187.                 key1 = 0;                //無按鍵按下都為0
  188.                 keycnt = 0;
  189.         }  
  190.         R1 = key1;
  191.         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）
  192.         key = R1;               
  193. }
  194. /*讀取按鍵后，根據鍵值處理數據*/
  195. void CountKey()
  196. {
  197.         switch(key1)
  198.         {
  199.                 case 0x01:if(!key1Mark){mod = 1;key1Mark = 1;}
  200.                                                         else
  201.                                                         {
  202.                                                                 mod = 0;key1Mark = 0;
  203.                                                                 WriteBuf[0] = Distance_Alarm & 0xff; WriteBuf[1] = (Distance_Alarm >> 8) & 0xff;
  204.                                                                 ISP_IAP_sectorErase(0x2e00);//扇區擦除,一塊512字節         
  205.                                                     ISP_IAP_writeData(0x2ff0,WriteBuf,2);  //寫警報值到 EEPROM
  206.                                                         }
  207.                         break;
  208.                 case 0x02:if(mod == 1){Distance_Alarm += 5;if(Distance_Alarm > 400)Distance_Alarm=400;}                               
  209.                         break;
  210.                 case 0x04:if(mod == 1){Distance_Alarm -= 5;if(Distance_Alarm < 5)Distance_Alarm=5;}
  211.                         break;
  212.                 default : break;
  213.         }
  214.         switch(0)                 //數據顯示模式散轉
  215.         {
  216.                 case 0:DispData = Distance;        //正常默認下顯示測得的距離
  217.                         break;
  218.                 case 1:DispData =  Distance_Alarm;        //設置模式下顯示警報距離
  219.                         break;
  220.                 case 2:DispData = Temperature;        //警報下顯示當前溫度值
  221.                         break;
  222.                 default : break;
  223.         }
  224. }
  225. /*超聲波測距*/
  226. void CSBFunction()
  227. {
  228.         EA=0;
  229.         Trig=1;
  230.         delay_20us();
  231.         Trig=0;         //產生一個20us的脈沖，在Trig引腳
  232.         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
  233.         {
  234.           EX1=1;          //打開外部中斷
  235.                 TH1=0;          //定時器1清零
  236.           TL1=0;          //定時器1清零
  237.           TF1=0;         
  238.           TR1=1;          //啟動定時器1
  239.                 EA=1;
  240.         }
  241.         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
  242.         {
  243.                 TR1=0;          //關閉定時器1
  244.           EX1=0;          //關閉外部中斷
  245.         }
  246. }
  247. /*------------------------------------------------
  248.             定時器初始化子程序
  249. ------------------------------------------------*/
  250. void Init_Timer0(void)
  251. {
  252.         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                     
  253.         TH0=(65536-2000)/256;                  //給定初值 2ms
  254.         TL0=(65536-2000)%256;
  255.         EA=1;            //總中斷打開
  256.         ET0=1;           //定時器中斷打開
  257.         TR0=1;           //定時器開關打開
  258. }
  259. /*------------------------------------------------
  260. ……………………

  262. …………限于本文篇幅 余下代碼請從51黑下載附件…………
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ID:242685 發表于 2017-10-27 18:15 | 只看該作者
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