單片機超聲波測距儀設(shè)計程序源碼+電路圖

ID:444847 · 發(fā)表于 2018-12-12 14:37

超聲波測距是一種利用聲波特性、電子計數(shù)、光電開關(guān)相結(jié)合來實現(xiàn)非接觸式距離測量的方法。其原理是：在單片機的控制下，通過超聲波模塊對距離的測量，利用數(shù)碼管顯示具體信息。若距離有誤差可進行手動調(diào)整，以及復位操作。

本次課程設(shè)計主要實現(xiàn)的功能如下：

（1）能夠?qū)崿F(xiàn)在2cm至5m范圍內(nèi)距離的測量

（2）非測量范圍，報警提示

（3）能夠?qū)崿F(xiàn)“復原”功能，由一個獨立按鍵實現(xiàn)

（4）能實現(xiàn)調(diào)節(jié)誤差，有三個按鍵實現(xiàn)。分別為“選擇”按鍵，“加一”按鍵和“減一”按鍵組成。

制作出來的實物圖如下：

電路原理圖如下：

單片機源程序如下:

#include <reg52.h> //調(diào)用單片機頭文件
#define uchar unsigned char //無符號字符型宏定義變量范圍0~255
#define uint unsigned int //無符號整型宏定義變量范圍0~65535
#include <intrins.h>
uchar a_a;
//數(shù)碼管段選定義 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
uchar code smg_du[]={0x28,0xee,0x32,0xa2,0xe4,0xa1,0x21,0xea,0x20,0xa0,
0x60,0x25,0x39,0x26,0x31,0x71,0xff}; //斷碼
uchar dis_smg[8] ={0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8};
//數(shù)碼管位選定義
sbit smg_we1 = P3^4; //數(shù)碼管位選定義
sbit smg_we2 = P3^5;
sbit smg_we3 = P3^6;
sbit smg_we4 = P3^7;
sbit c_send = P3^2; //超聲波發(fā)射
sbit c_recive = P3^3; //超聲波接收
sbit beep = P2^3; //蜂鳴器IO口定義
uchar smg_i = 3; //顯示數(shù)碼管的個位數(shù)
bit flag_300ms ;
long distance; //距離
uint set_d; //距離
uchar flag_csb_juli; //超聲波超出量程
uint flag_time0; //用來保存定時器0的時候的
uchar menu_1; //菜單設(shè)計的變量
/***********************1ms延時函數(shù)*****************************/
void delay_1ms(uint q)
{
uint i,j;
for(i=0;i<q;i++)
for(j=0;j<120;j++);
}
/***********************處理距離函數(shù)****************************/
void smg_display()
{
dis_smg[0] = smg_du[distance % 10];
dis_smg[1] = smg_du[distance / 10 % 10];
dis_smg[2] = smg_du[distance / 100 % 10] & 0xdf; ;
}
#define RdCommand 0x01 //定義ISP的操作命令
#define PrgCommand 0x02
#define EraseCommand 0x03
#define Error 1
#define Ok 0
#define WaitTime 0x01 //定義CPU的等待時間
sfr ISP_DATA=0xe2; //寄存器申明
sfr ISP_ADDRH=0xe3;
sfr ISP_ADDRL=0xe4;
sfr ISP_CMD=0xe5;
sfr ISP_TRIG=0xe6;
sfr ISP_CONTR=0xe7;
/* ================ 打開 ISP,IAP 功能 ================= */
void ISP_IAP_enable(void)
{
EA = 0; /* 關(guān)中斷 */
ISP_CONTR = ISP_CONTR & 0x18; /* 0001,1000 */
ISP_CONTR = ISP_CONTR | WaitTime; /* 寫入硬件延時 */
ISP_CONTR = ISP_CONTR | 0x80; /* ISPEN=1 */
}
/* =============== 關(guān)閉 ISP,IAP 功能 ================== */
void ISP_IAP_disable(void)
{
ISP_CONTR = ISP_CONTR & 0x7f; /* ISPEN = 0 */
ISP_TRIG = 0x00;
EA = 1; /* 開中斷 */
}
/* ================ 公用的觸發(fā)代碼 ==================== */
void ISPgoon(void)
{
ISP_IAP_enable(); /* 打開 ISP,IAP 功能 */
ISP_TRIG = 0x46; /* 觸發(fā)ISP_IAP命令字節(jié)1 */
ISP_TRIG = 0xb9; /* 觸發(fā)ISP_IAP命令字節(jié)2 */
_nop_();
}
/* ==================== 字節(jié)讀 ======================== */
unsigned char byte_read(unsigned int byte_addr)
{
EA = 0;
ISP_ADDRH = (unsigned char)(byte_addr >> 8);/* 地址賦值 */
ISP_ADDRL = (unsigned char)(byte_addr & 0x00ff);
ISP_CMD = ISP_CMD & 0xf8; /* 清除低3位 */
ISP_CMD = ISP_CMD | RdCommand; /* 寫入讀命令 */
ISPgoon(); /* 觸發(fā)執(zhí)行 */
ISP_IAP_disable(); /* 關(guān)閉ISP,IAP功能 */
EA = 1;
return (ISP_DATA); /* 返回讀到的數(shù)據(jù) */
}
/* ================== 扇區(qū)擦除 ======================== */
void SectorErase(unsigned int sector_addr)
{
unsigned int iSectorAddr;
iSectorAddr = (sector_addr & 0xfe00); /* 取扇區(qū)地址 */
ISP_ADDRH = (unsigned char)(iSectorAddr >> 8);
ISP_ADDRL = 0x00;
ISP_CMD = ISP_CMD & 0xf8; /* 清空低3位 */
ISP_CMD = ISP_CMD | EraseCommand; /* 擦除命令3 */
ISPgoon(); /* 觸發(fā)執(zhí)行 */
ISP_IAP_disable(); /* 關(guān)閉ISP,IAP功能 */
}
/* ==================== 字節(jié)寫 ======================== */
void byte_write(unsigned int byte_addr, unsigned char original_data)
{
EA = 0;
// SectorErase(byte_addr);
ISP_ADDRH = (unsigned char)(byte_addr >> 8); /* 取地址 */
ISP_ADDRL = (unsigned char)(byte_addr & 0x00ff);
ISP_CMD = ISP_CMD & 0xf8; /* 清低3位 */
ISP_CMD = ISP_CMD | PrgCommand; /* 寫命令2 */
ISP_DATA = original_data; /* 寫入數(shù)據(jù)準備 */
ISPgoon(); /* 觸發(fā)執(zhí)行 */
ISP_IAP_disable(); /* 關(guān)閉IAP功能 */
EA =1;
}
/******************把數(shù)據(jù)保存到單片機內(nèi)部eeprom中******************/
void write_eeprom()
{
SectorErase(0x2000);
byte_write(0x2000, set_d % 256);
byte_write(0x2001, set_d / 256);
byte_write(0x2058, a_a);
}
/******************把數(shù)據(jù)從單片機內(nèi)部eeprom中讀出來*****************/
void read_eeprom()
{
set_d = byte_read(0x2001);
set_d <<= 8;
set_d |= byte_read(0x2000);
a_a = byte_read(0x2058);
}
/**************開機自檢eeprom初始化*****************/
void init_eeprom()
{
read_eeprom(); //先讀
if(a_a != 1) //新的單片機初始單片機內(nèi)問eeprom
{
set_d = 50;
a_a = 1;
write_eeprom(); //保存數(shù)據(jù)
}
}
/********************獨立按鍵程序*****************/
uchar key_can; //按鍵值
void key() //獨立按鍵程序
{
static uchar key_new;
key_can = 20; //按鍵值還原
P2 |= 0x07;
if((P2 & 0x07) != 0x07) //按鍵按下
{
delay_1ms(1); //按鍵消抖動
if(((P2 & 0x07) != 0x07) && (key_new == 1))
{ //確認是按鍵按下
key_new = 0;
switch(P2 & 0x07)
{
case 0x06: key_can = 3; break; //得到k2鍵值
case 0x05: key_can = 2; break; //得到k3鍵值
case 0x03: key_can = 1; break; //得到k4鍵值
}
}
}
else
key_new = 1;
}
/****************按鍵處理顯示函數(shù)***************/
void key_with()
{
if(key_can == 1) //設(shè)置鍵
{
menu_1 ++;
if(menu_1 >= 2)
{
menu_1 = 0;
smg_i = 3; //只顯示3位數(shù)碼管
}
if(menu_1 == 1)
{
smg_i = 4; //只顯示4位數(shù)碼管
}
}
if(menu_1 == 1) //設(shè)置報警
{
if(key_can == 2)
{
set_d ++ ; //加1
if(set_d > 400)
set_d = 400;
}
if(key_can == 3)
{
set_d -- ; //減1
if(set_d <= 1)
set_d = 1;
}
dis_smg[0] = smg_du[set_d % 10]; //取小數(shù)顯示
dis_smg[1] = smg_du[set_d / 10 % 10] ; //取個位顯示
dis_smg[2] = smg_du[set_d / 100 % 10] & 0xdf ; //取十位顯示
dis_smg[3] = 0x60; //a
write_eeprom(); //保存數(shù)據(jù)
}
}
/****************報警函數(shù)***************/
void clock_h_l()
{
static uchar value;
if(distance <= set_d)
{
value ++; //消除實際距離在設(shè)定距離左右變化時的干擾
if(value >= 2)
{
beep = ~beep; //蜂鳴器報警
}
}
else
{
value = 0;
beep = 1; //取消報警
}
}
/***********************數(shù)碼位選函數(shù)*****************************/
void smg_we_switch(uchar i)
{
switch(i)
{
case 0: smg_we1 = 0; smg_we2 = 1; smg_we3 = 1; smg_we4 = 1; break;
case 1: smg_we1 = 1; smg_we2 = 0; smg_we3 = 1; smg_we4 = 1; break;
case 2: smg_we1 = 1; smg_we2 = 1; smg_we3 = 0; smg_we4 = 1; break;
case 3: smg_we1 = 1; smg_we2 = 1; smg_we3 = 1; smg_we4 = 0; break;
}
}
/***********************數(shù)碼顯示函數(shù)*****************************/
void display()
{
static uchar i;
i++;
if(i >= smg_i)
i = 0;
smg_we_switch(i); //位選
P1 = dis_smg[i]; //段選
}
/******************小延時函數(shù)*****************/
void delay()
{
_nop_(); //執(zhí)行一條_nop_()指令就是1us
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
_nop_();
}
/*********************超聲波測距程序*****************************/
void send_wave()
{
c_send = 1; //10us的高電平觸發(fā)
delay();
c_send = 0;
TH0 = 0; //給定時器0清零
TL0 = 0;
TR0 = 0; //關(guān)定時器0定時
while(!c_recive); //當c_recive為零時等待
TR0=1;
while(c_recive) //當c_recive為1計數(shù)并等待
{
flag_time0 = TH0 * 256 + TL0;
if((flag_time0 > 40000)) //當超聲波超過測量范圍時，顯示3個888
{
TR0 = 0;
flag_csb_juli = 2;
distance = 888;
break ;
}
else
{
flag_csb_juli = 1;
}
}
if(flag_csb_juli == 1)
{
TR0=0; //關(guān)定時器0定時
distance =flag_time0; //讀出定時器0的時間
distance *= 0.017; // 0.017 = 340M / 2 = 170M = 0.017M 算出來是米
if((distance > 500)) //距離 = 速度 * 時間
{
distance = 888; //如果大于3.8m就超出超聲波的量程
}
}
}
/*********************定時器0、定時器1初始化******************/
void time_init()
{
EA = 1; //開總中斷
TMOD = 0X11; //定時器0、定時器1工作方式1
ET0 = 0; //關(guān)定時器0中斷
TR0 = 1; //允許定時器0定時
ET1 = 1; //開定時器1中斷
TR1 = 1; //允許定時器1定時
}
/***************主函數(shù)*****************/
void main()
{
beep = 0; //開機叫一聲
……………………
…………限于本文篇幅余下代碼請從51黑下載附件…………

復制代碼

所有資料51hei提供下載:

程序.zip (54.02 KB, 下載次數(shù): 55)

ID:460720 · 發(fā)表于 2019-1-9 09:20

謝謝樓主分享，真的收獲很大

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