单片机超声波测距

骑猪看日落 2022-10-02 00:37 174阅读 0赞

**项目简介：**  
用HC-SR04超声波模块测量距离,并用单片机(STC89C52RC)接收信号，计算距离，并在LCD1602上实时显示当前距离。  
测量距离范围为：20mm ~ 4000mm。  
**C语言代码如下：**

/*-----------------------
    FileName: Ultrasonic.h
    Function: 头文件
    Author: Zhang Kaizhou
    Date: 2019-6-16 18:26:16
    ------------------------*/
    #include <reg52.h>
    #include <string.h>
    #include <intrins.h>
    #define uchar unsigned char
    #define uint unsigned int
    #define FOSC 11.0592 // 系统晶振频率11.0592MHz
    #define FACTOR 0.1845 // (距离计算因子)[(12 / FOSC) * 10^-6] * 340 / 2
    	
    /*主模块端口定义*/
    sbit trig = P2^1; // 电平触发输入引脚
    sbit echo = P2^0; // 回声输出引脚
    
    /*LCD1602显示模块端口定义*/
    sbit lcdrs = P1^0;
    sbit lcdrw = P1^1;
    sbit lcden = P2^5;
    
    /*主模块函数声明*/
    void startUltra();
    void timerInit();
    void delayUs(uint xus);
    void computeDis();
    
    /*LCD1602显示模块函数声明*/
    void delay(uint xms);
    void writeCommand(uchar command);
    void writeDataLCD(uchar dat);
    void LCDInit();
    void display(float dat);

/*----------------------------------------
    FileName: main.c
    Function: 用HC-SR04超声波模块测量距离
    Description: 用HC-SR04超声波模块测量距离,
    并用单片机(STC89C52RC)接收信号，计算距离，
    并在LCD1602上实时显示当前距离。
    Author: Zhang Kaizhou
    Date: 2019-6-16 18:24:39
    ----------------------------------------*/
    #include "Ultrasonic.h"
    
    /*定义全局变量*/
    uint time = 0; // 记录回声高电平持续时间
    float distance = 0; // 存放距离
    
    /*主函数*/
    void main(){
    	LCDInit();
    	timerInit();
    	while(1){
    		echo = 0; // 接收回音端置0
    		startUltra(); // 启动超声测距
    		while(!echo); // 等待回音
    		TR0 = 1; // 开始计时
    		while(echo);
    		TR0 = 0; // 停止计时
    		computeDis(); // 计算距离
    		display(distance); // 显示距离
    	}
    }
    
    /*启动超声波测距*/
    void startUltra(){ // 产生一个大于10us的高电平
    	trig = 1;
    	delayUs(15);
    	trig = 0;
    }
    
    /*timer初始化函数*/
    void timerInit(){
    	TMOD = 0x01; // timer0 定时模式 工作方式1 非门控启动
    	TH0 = 0x00; // 置初值 
    	TL0 = 0x00;
    	ET0 = 1; // 开timer0溢出中断
    	EA = 1; // 开全局中断
    }
    
    /*timer0溢出中断服务程序*/
    void timer0Service() interrupt 1{ // 计数溢出说明超出测距范围
    	echo = 0; // 强制关闭回音
    }
    
    /*延时xus*/
    void delayUs(uint xus){
    	uint i;
    	for(i = xus; i > 0; i--){
    		_nop_();
    	}
    }
    
    /*计算距离*/
    void computeDis(){
    	time = TH0 * 256 + TL0;
    	distance = FACTOR * time;
    	TH0 = 0x00; // 重装初值
    	TL0 = 0x00;
    }

/*-----------------------------
    FileName:display.c
    Function: LCD1602显示函数
    Author: Zhang Kaizhou
    Date: 2019-6-16 18:25:29
    ------------------------------*/
    #include "Ultrasonic.h"
    
    uchar code table0[] = {"Distance Measure"};
    uchar code table1[] = {"Distance:"};
    uchar code table2[] = {"0123456789"};
    uchar code table3[] = {"mm"};
    uchar num = 0;
    
    /*初始化LCD1602的设置*/
    void LCDInit(){
    	uchar i;
    	lcden = 0; // 拉低使能端，准备产生使能高脉冲信号
    	writeCommand(0x38); // 显示模式设置(16x2， 5x7点阵，8位数据接口)
    	writeCommand(0x0c); // 开显示，不显示光标
    	writeCommand(0x06); // 写一个字符后地址指针自动加1
    	writeCommand(0x01); // 显示清零，数据指针清零
    	
    	/*LCD上电界面*/
    	writeCommand(0x80); // 将数据指针定位到第一行首
    	for(i = 0; i < strlen(table0); i++){
    		writeDataLCD(table0[i]);
    		delay(5);
    	}
    	
    	writeCommand(0x80 + 0x40); // 将数据指针定位到第二行首
    	for(i = 0; i < strlen(table1); i++){
    		writeDataLCD(table1[i]);
    		delay(5);
    	}
    }
    
    /*LCD显示函数*/
    void display(float dat){
    	uint disINT = (uint)dat;
    	uchar dis[4], i;
    	dis[0] = disINT / 1000;
    	dis[1] = disINT % 1000 / 100;
    	dis[2] = disINT % 100 / 10;
    	dis[3] = disINT % 10;
    	for(i = 0; i < 4; i++){
    		writeCommand(0x80 + 0x40 + strlen(table1) + i);
    		writeDataLCD(table2[dis[i]]);
    		delay(5);
    	}
    	for(i = 0; i < strlen(table3); i++){
    		writeCommand(0x80 + 0x40 + strlen(table1) + 4 + i);
    		writeDataLCD(table3[i]);
    		delay(5);
    	}
    }
    
    /*写指令函数*/
    void writeCommand(uchar command){
    	lcdrs = 0; // 命令选择
    	lcdrw = 0;
    	P0 = command;
    	delay(5);
    	
    	lcden = 1; // 产生一个正脉冲使能信号
    	delay(5);
    	lcden = 0;
    }
    
    /*写数据函数*/
    void writeDataLCD(uchar dat){
    	lcdrs = 1; // 数据选择
    	lcdrw = 0;
    	P0 = dat;
    	delay(5);
    	
    	lcden = 1;
    	delay(5);
    	lcden = 0;
    }
    
    /*延时xms函数*/
    void delay(uint xms){
    	uint i, j;
    	for(i = xms; i > 0; i--)
    		for(j = 110; j > 0; j--);
    }