STC15单片机使用HC-SR04超声波测距模块

Bertha 。 2022-04-05 07:07 301阅读 0赞

**目录**

【HC-SR04】

基本工作原理

时序图

【程序】

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## **【HC-SR04】** ##

HC-HR04超声波测距可提供2cm-400cm的非接触式距离感测功能，测距精度可达3mm。

### **基本工作原理** ###

1、采用IO口TRIG触发测距，给最少10us的高电平信呈。

2、模块自动发送8个40KHz的方波，自动检测是否有信号返回。

3、有信号返回，通过IO口ECHO输出一个高电平，高电平持续时间就是超声波从发射到返回的时间。测试距离=（高电平时间\*声速（340m/s））/2.

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### **时序图** ###

![watermark_type_ZmFuZ3poZW5naGVpdGk_shadow_10_text_aHR0cHM6Ly9ibG9nLmNzZG4ubmV0L1hpYW9tb19oYWE_size_16_color_FFFFFF_t_70 1][]

以上时序图表明你只需要提供一个10uS以上脉冲触发信号，该模块内部将:发出8个40kHz周期电平并检测回波。一.旦检测到有回波信号则输出回响信号。回响信号的脉冲宽度与所测的距离成正比。由此通过发射信号到收到的回响信号时间间隔可以计算得到距离。公式: uS/58=厘米或者uS/148=英寸;或是:距离=高电平时间\*声速(340M/S) /2;建议测量周期为60ms以上，以防止发射信号对回响信号的影响。

##    【程序】 ##

我使用的是STC15F2K60S2单片机，内部晶振设置12M。以下程序省略管脚定义等无关语句，仅提供程序思路供参考。

uchar Flag_hypertelorism = 0;		//超声波距离过远标志
    float distance = 0;
    uchar Flag_Fucker = 0;				//超声波开启标志
    
    void main()
    {
        Time0_Init();
        Time1_Init();
        while(1)
        {
            if(Flag_Fucker == 1)
                Ultrasonic();
        }
    }
    
    /*初始化定时器0*/
    void Time0_Init(void)
    {
    //	AUXR |= 0x80;                   //定时器0为1T模式
    	AUXR &= 0x7f;                   //定时器0为12T模式
    	
        TMOD = 0x00;                    //设置定时器为16位自动重装载
        TL0 = 0x60;                     //初始化计时值 4ms
        TH0 = 0xF0;
        TR0 = 1;                        //定时器0开始计时
        ET0 = 1;                        //使能定时器0中断
        EA = 1;
    }
    
    //定时器1初始化
    void Time1_Init()
    {
    //	AUXR |= 0x40;                   //定时器1为1T模式
    	AUXR &= 0xdf;                   //定时器1为12T模式
    	
        TMOD = 0x00;                    //设置定时器1为16位自动重装载
        TL1 = 0x60;                     //初始化计时值 4ms
        TH1 = 0xF0;	
    //  TR1 = 1;                     	//暂时不开启定时器1计时
    	ET1 = 1;                        //使能定时器1中断
        EA = 1;
    }
    
    /*定时器0中断*/
    void Time0 () interrupt 1
    {
    	static uchar time = 0;
    //	自动装载模式下可省略
    //	TL0 = T0MS; 
    //  TH0 = T0MS >> 8;
    	time++;
    	
    	if(time == 25)					//100ms测距一次
    	{
    		time = 0;
    		Flag_Fucker = 1;
    	}
    }
    
    //定时器1溢出中断
    void Time1() interrupt 3
    {
    	Flag_hypertelorism = 1;			//超声波距离过远
    }
    
    //超声波测距
    void Ultrasonic()
    {
    	uchar i;
    	
    	Trig = 1;						//超声波触发信号开启
    	_nop_();						//延时10us以上
    	i = 30;
    	while(--i);
    	Trig = 0;						//超声波触发信号关闭
    	while(!Echo);					//Echo为0时等待
    	TR1 = 1;						//开启定时器1计时
    	while(Echo == 1 && TF1 == 0);	//Echo为1时等待
    	TR1 = 0;						//关闭定时器1计时
    	Distance_Count();				//计算距离
    	Flag_Fucker = 0; 				//关闭超声波测距
    }
    
    //距离值计算
    void Distance_Count()
    {
    	float Text_time = 0;
    	if(Flag_hypertelorism == 0)
    	{
    		Text_time = ((TH1 - temp_TH) * 256 + (TL1 - temp_TL)) / 2.0;
    		TL1 = 0x60;                     //初始化计时值 4ms
    		TH1 = 0xF0;	
    		distance = Text_time * 0.34;	//单位mm
    	}
    	else
    	{
    		distance = 9999;
    		Flag_hypertelorism = 0;
    	}
    }

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