51单片机超声波测距程序详解

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楼主 2020-09-15 16:35:38
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51单片机超声波测距程序详解

超声波四通道测距:超声波测距实现分为三大块:

其一是12864带字库的液晶驱动程序:

代码如下:

/////////////////12864驱动程序///////////////////////////

//1写数据

void WriteDataLCD(unsigned char WDLCD)

{

ReadStatusLCD(); //检测忙

LCD_RS = 1;

LCD_RW = 0;

LCD_Data = WDLCD;

LCD_E = 1;

LCD_E = 1;

LCD_E = 1;

LCD_E = 0;

}


//2写指令

void WriteCommandLCD(unsigned char WCLCD,BuysC) //BuysC为0时忽略忙检测

{

if (BuysC) ReadStatusLCD(); //根据需要检测忙

LCD_RS = 0;

LCD_RW = 0;

LCD_Data = WCLCD;

LCD_E = 1;

LCD_E = 1;

LCD_E = 1;

LCD_E = 0;

}


//3读数据

unsigned char ReadDataLCD(void)

{

LCD_RS = 1;

LCD_RW = 1;

LCD_E = 0;

LCD_E = 0;

LCD_E = 1;

return(LCD_Data);

}


//4读状态

unsigned char ReadStatusLCD(void)

{

LCD_Data = 0xFF;

LCD_RS = 0;

LCD_RW = 1;

LCD_E = 1;

while (LCD_Data & Busy); //检测忙信号

LCD_E = 0;

return(LCD_Data);

}


void LCDInit(void) //5LCM初始化

{

WriteCommandLCD(0x30,1); //显示模式设置,开始要求每次检测忙信号

WriteCommandLCD(0x01,1); //显示清屏

WriteCommandLCD(0x06,1); // 显示光标移动设置

WriteCommandLCD(0x0C,1); // 显示开及光标设置

}

void LCDClear(void) //6清屏

{

WriteCommandLCD(0x01,1); //显示清屏

WriteCommandLCD(0x34,1); // 显示光标移动设置

WriteCommandLCD(0x30,1); // 显示开及光标设置

}


void DisplayOneChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char DData)

{

if(Y<1)

Y=1;

if(Y>4)

Y=4;

X &= 0x0F; //限制X不能大于16,Y不能大于1

switch(Y){

case 1:X|=0X80;break;

case 2:X|=0X90;break;

case 3:X|=0X88;break;

case 4:X|=0X98;break;

}

WriteCommandLCD(X, 0); //这里不检测忙信号,发送地址码

WriteDataLCD(DData);

}


//9按指定位置显示一串字符

void DisplayListChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char code *DData)

{

unsigned char ListLength,X2;

ListLength = 0;

X2=X;

if(Y<1)

Y=1;

if(Y>4)

Y=4;

X &= 0x0F; //限制X不能大于16,Y在1-4之内

switch(Y){

case 1:X2|=0X80;break; //根据行数来选择相应地址

case 2:X2|=0X90;break;

case 3:X2|=0X88;break;

case 4:X2|=0X98;break;

}

WriteCommandLCD(X2, 1); //10发送地址码

while (DData[ListLength]>=0x20) //若到达字串尾则退出

{

if (X <= 0x0F) //X坐标应小于0xF

{

WriteDataLCD(DData[ListLength]); //

ListLength++;

X++;

Delay5Ms();

}

}

}

其二是超声波模块的检测部分程序:该部分程序的超声波发射与接受程序没有采用外部中断的方式实现毕竟51单片机的外部中断稀少比较珍贵,也最多只能驱动2组,达不到预期所需要的。故在本程序中我是才用的端口扫描的方式实现的。

程序代码如下:void tran4(void)///可通过设置K数值选择执行相应的I0发射超声波

{

uchar i;

float temp;

TMOD=0XF0;

TMOD |=0X01;

TL0=0X47;

TH0=0XFF;

TR0=0;

ET0=0;//关闭timme0中断?

csb4=1;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;


csb4=0;

TR0=0;

TH0=0;

TL0=0;

while(in4==0);

TR0=1;

while(in4==1);

TR0=0;

temp=(TH0*256+TL0)*1.08/58; //1.08为分频之后的数

//蜂鸣器响

if(temp<20)beef=0;

delay_nms(60);

beef=1;

//

if(temp>4000)temp=4000;

dis =(unsigned int)temp;//dis将直接用于显示函数

delay_nms(60);

display(dis);

shuju[0]=shuju[0]+3;

for(i=0;i<6;i++)

DisplayOneChar(i,4,shuju[i]); //显示字库中的中文数子

}

超声波测距需要:现发送一组超声波,当超声波受到障碍物被弹回后经超声波接受线路接受后根据高低电平进行计算这段时间,并将该时间与超声波传输的速度之间的关系换算成与物体之间的距离:

这就是其三:将接受到发挥的超声波所需时间转换程与物体之间的距离:

换算程序如下:

void display(uint dat)

{


uchar i,j,k;//定义变量

i=dat/100;//白

j=dat0/10;//十位

k=dat0;//个


shuju[0]=65;

shuju[1]=i+48;//根据asc码值要加48才能正确在液晶上显示字符(具体参考液晶手册)

shuju[2]='.';

shuju[3]=j+48;

shuju[4]=k+48;

shuju[5]=109;//或者shuju[4]='m';

}


以上三步完成程序也就相当容易了:

完整超声波四通道端口扫描方式测距程序如下:

#include

#include

#include

#define uchar unsigned char

#define uint unsigned int

#define nop _nop_()

#define LCD_Data P0

#define Busy 0x80 //用于检测LCD状态字中的Busy标识


sbit csb1=P1^0;//tr 40KHz超声波发射脚

sbit in1=P1^1;


sbit csb2=P1^2;

sbit in2=P1^3;


sbit csb3=P2^2;

sbit in3=P2^3;


sbit in4=P2^0;

sbit csb4=P2^1;


sbit LCD_RS=P3^5;//定义引脚

sbit LCD_RW=P3^6;

sbit LCD_E=P3^4;

//sbit PSB =P3^7;

sbit PSB =P3^1; //PSB脚为12864-12系列的串、并通讯功能切换,我们使用8位并行接口,PSB=1

sbit beef =P2^6;

//LCD显示字符函数

void WriteDataLCD(unsigned char WDLCD);

void WriteCommandLCD(unsigned char WCLCD,BuysC);

unsigned char ReadDataLCD(void);

unsigned char ReadStatusLCD(void);

void LCDInit(void);

void LCDClear(void);

//void LCDFlash(void);

void DisplayOneChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char DData);

void DisplayListChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char code *DData);

//void DisplayImage (unsigned char code *DData);

void Delay5Ms(void);

void Delay400Ms(void);

/////////////////////////////超声波发射接收子函数体


void delay100us();

void delay_nms(uint n);

void tran1(void);

void tran2(void);

void tran3(void);

void tran4(void);

void display(uint dat);

unsigned char shuju[5];//////////////////////////////字符定义;


////////////////////////////////////////////////超声波发射接收全局变量

unsigned char flag;

unsigned int tmp,dis,high_time ,low_time ;

///////////////////////////////////////////////

/////////////////////////////////////////////////主程序函数

void main(void)

{


Delay400Ms(); //启动等待,等LCD讲入工作状态

LCDInit(); //LCM初始化

Delay5Ms(); //延时片刻(可不要)


while(1)

{

// uint i;

tran1( );


// Delay400Ms();

// Delay400Ms();//通过延时防止因csb1接收引起中断

//// display(200);

// for(i=0;i<5;i++)

// DisplayOneChar(i,1,shuju[i]); //显示字库中的中文数子

tran2( );

// Delay400Ms();

// Delay400Ms();//通过延时防止因csb1接收引起中断

tran3( );

// Delay400Ms();

// Delay400Ms();//通过延时防止因csb1接收引起中断

tran4( );

Delay400Ms();

Delay400Ms();

// Delay400Ms();

// Delay400Ms();//通过延时防止因csb1接收引起中断

// LCDClear();//清屏

// Delay400Ms();

// LCDClear();


}

}

////////////////////////////////////////////////////


//延时函数体

void delay100us()

{

uchar i;

for(i=0;i<50;i++)

;

}

void delay_nms(uint n)

{

uchar i;

while(n--)

{

for(i=123;i>0;i--);

}

}

//////超声波发射程序

void tran1(void)///可通过设置K数值选择执行相应的I0发射超声波

{

uchar i;

float temp;

TMOD=0XF0;

TMOD |=0X01;

TL0=0X47;

TH0=0XFF;

TR0=0;

ET0=0;//关闭timme0中断?

csb1=1;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;


csb1=0;

TR0=0;

TH0=0;

TL0=0;

while(in1==0);

TR0=1;

while(in1==1);

TR0=0;

temp=(TH0*256+TL0)*1.08/58; //1.08为分频之后的数

//蜂鸣器响

if(temp<20)beef=0;

delay_nms(60);

beef=1;

//

if(temp>4000)temp=4000;

dis =(unsigned int)temp;//dis将直接用于显示函数

delay_nms(60);

display(dis);

for(i=0;i<6;i++)

DisplayOneChar(i,1,shuju[i]); //显示字库中的中文数子

}


void tran2(void)///可通过设置K数值选择执行相应的I0发射超声波

{

uchar i;

float temp;

TMOD=0XF0;

TMOD |=0X01;

TL0=0X47;

TH0=0XFF;

TR0=0;

ET0=0;//关闭timme0中断?

csb2=1;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;


csb2=0;

TR0=0;

TH0=0;

TL0=0;

while(in2==0);

TR0=1;

while(in2==1);

TR0=0;

temp=(TH0*256+TL0)*1.08/58; //1.08为分频之后的数

//蜂鸣器响

if(temp<20)beef=0;

delay_nms(60);

beef=1;

//

if(temp>4000)temp=4000;

dis =(unsigned int)temp;//dis将直接用于显示函数

delay_nms(60);

display(dis);

shuju[0]=shuju[0]+1;

for(i=0;i<6;i++)

DisplayOneChar(i,2,shuju[i]); //显示字库中的中文数子

}

void tran3(void)///可通过设置K数值选择执行相应的I0发射超声波

{

uchar i;

float temp;

TMOD=0XF0;

TMOD |=0X01;

TL0=0X47;

TH0=0XFF;

TR0=0;

ET0=0;//关闭timme0中断?

csb3=1;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;


csb3=0;

TR0=0;

TH0=0;

TL0=0;

while(in3==0);

TR0=1;

while(in3==1);

TR0=0;

temp=(TH0*256+TL0)*1.08/58; //1.08为分频之后的数

//蜂鸣器响

if(temp<20)beef=0;

delay_nms(60);

beef=1;

//

if(temp>4000)temp=4000;

dis =(unsigned int)temp;//dis将直接用于显示函数

delay_nms(60);

display(dis);

shuju[0]=shuju[0]+2;

for(i=0;i<6;i++)

DisplayOneChar(i,3,shuju[i]); //显示字库中的中文数子

}

void tran4(void)///可通过设置K数值选择执行相应的I0发射超声波

{

uchar i;

float temp;

TMOD=0XF0;

TMOD |=0X01;

TL0=0X47;

TH0=0XFF;

TR0=0;

ET0=0;//关闭timme0中断?

csb4=1;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;

nop;


csb4=0;

TR0=0;

TH0=0;

TL0=0;

while(in4==0);

TR0=1;

while(in4==1);

TR0=0;

temp=(TH0*256+TL0)*1.08/58; //1.08为分频之后的数

//蜂鸣器响

if(temp<20)beef=0;

delay_nms(60);

beef=1;

//

if(temp>4000)temp=4000;

dis =(unsigned int)temp;//dis将直接用于显示函数

delay_nms(60);

display(dis);

shuju[0]=shuju[0]+3;

for(i=0;i<6;i++)

DisplayOneChar(i,4,shuju[i]); //显示字库中的中文数子

}

///////////////////////////////////

void display(uint dat)

{


uchar i,j,k;//定义变量

i=dat/100;//白

j=dat0/10;//十位

k=dat0;//个


shuju[0]=65;

shuju[1]=i+48;

shuju[2]='.';

shuju[3]=j+48;

shuju[4]=k+48;

shuju[5]=109;//或者shuju[4]='m';

}




////////////////////////////////////////////

//1写数据

void WriteDataLCD(unsigned char WDLCD)

{

ReadStatusLCD(); //检测忙

LCD_RS = 1;

LCD_RW = 0;

LCD_Data = WDLCD;

LCD_E = 1;

LCD_E = 1;

LCD_E = 1;

LCD_E = 0;

}


//2写指令

void WriteCommandLCD(unsigned char WCLCD,BuysC) //BuysC为0时忽略忙检测

{

if (BuysC) ReadStatusLCD(); //根据需要检测忙

LCD_RS = 0;

LCD_RW = 0;

LCD_Data = WCLCD;

LCD_E = 1;

LCD_E = 1;

LCD_E = 1;

LCD_E = 0;

}


//3读数据

unsigned char ReadDataLCD(void)

{

LCD_RS = 1;

LCD_RW = 1;

LCD_E = 0;

LCD_E = 0;

LCD_E = 1;

return(LCD_Data);

}


//4读状态

unsigned char ReadStatusLCD(void)

{

LCD_Data = 0xFF;

LCD_RS = 0;

LCD_RW = 1;

LCD_E = 1;

while (LCD_Data & Busy); //检测忙信号

LCD_E = 0;

return(LCD_Data);

}


void LCDInit(void) //5LCM初始化

{

WriteCommandLCD(0x30,1); //显示模式设置,开始要求每次检测忙信号

WriteCommandLCD(0x01,1); //显示清屏

WriteCommandLCD(0x06,1); // 显示光标移动设置

WriteCommandLCD(0x0C,1); // 显示开及光标设置

}

void LCDClear(void) //6清屏

{

WriteCommandLCD(0x01,1); //显示清屏

WriteCommandLCD(0x34,1); // 显示光标移动设置

WriteCommandLCD(0x30,1); // 显示开及光标设置

}


void DisplayOneChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char DData)

{

if(Y<1)

Y=1;

if(Y>4)

Y=4;

X &= 0x0F; //限制X不能大于16,Y不能大于1

switch(Y){

case 1:X|=0X80;break;

case 2:X|=0X90;break;

case 3:X|=0X88;break;

case 4:X|=0X98;break;

}

WriteCommandLCD(X, 0); //这里不检测忙信号,发送地址码

WriteDataLCD(DData);

}


//9按指定位置显示一串字符

void DisplayListChar(unsigned char X, unsigned char Y, unsigned char code *DData)

{

unsigned char ListLength,X2;

ListLength = 0;

X2=X;

if(Y<1)

Y=1;

if(Y>4)

Y=4;

X &= 0x0F; //限制X不能大于16,Y在1-4之内

switch(Y){

case 1:X2|=0X80;break; //根据行数来选择相应地址

case 2:X2|=0X90;break;

case 3:X2|=0X88;break;

case 4:X2|=0X98;break;

}

WriteCommandLCD(X2, 1); //10发送地址码

while (DData[ListLength]>=0x20) //若到达字串尾则退出

{

if (X <= 0x0F) //X坐标应小于0xF

{

WriteDataLCD(DData[ListLength]); //

ListLength++;

X++;

Delay5Ms();

}

}

}

//125ms延时

void Delay5Ms(void)

{

unsigned int TempCyc = 5552;

while(TempCyc--);

}


//13400ms延时

void Delay400Ms(void)

{

unsigned char TempCycA = 5;

unsigned int TempCycB;

while(TempCycA--)

{

TempCycB=7269;

while(TempCycB--);

};

}


以上代码经本人亲自测试基本功能都能实现最大测量距离是5米,精度达到1厘米:

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