超聲波測距報告

1、.單片機原理及應用課程設計報告題目二十七：超聲波測距系統(tǒng)設計學生XX專業(yè)學號同組同學指導教師學院二一六年七月2015-2016學年第二學期成績：一、設計要求1.搭建單片機的最小系統(tǒng)；（基本項）2.選用超聲波模塊，設計模塊與單片機的接口；（基本項）3.采用LCD顯示器顯示測量結(jié)果；（基本項）4.編寫相應的程序；（基本項）5.提高測量精度的方法。（創(chuàng)新項）二、設計題目介紹及分析使用MCS-51 系列單片機作為控制器，選用超聲波模塊，組建測距系統(tǒng)并顯示結(jié)果。三、設計方案論證發(fā)出超聲波開啟定時器收到回波信號根據(jù)THTL計算距離通過LCD顯示定時器溢出中斷或未回波發(fā)出警報通過循環(huán)來時時的對目標進行測距。

2、四、具體硬件設計說明蜂鳴器：通過PNP三極管驅(qū)動。接到P32引腳。按鍵：有鍵按下時IO口變?yōu)榈碗娖?。開始按鍵連接到P31，P32的按鍵控制中斷。超聲波模塊：選用HC-SR04。提供一個10uS以上脈沖觸發(fā)信號，該模塊內(nèi)部將發(fā)出8個40kHz周期電平并檢測回波。一旦檢測到有回波信號則輸出回響信號。回響信號的脈沖寬度與所測的距離成正比。由此通過發(fā)射信號到收到的回響信號時間間隔可以計算得到距離。超聲波TRIG連接到P10，ECHO連接到P11。LCD的E,RW,RS引腳分別接到單片機P27,P25,P26，P0口作為數(shù)據(jù)輸出、五、軟件設計說明開始初始化等待按鍵按下發(fā)出超聲波計算距離收到脈沖顯示是否開

3、啟定時器0關閉定時器取出TH0,TL0的值，并重新賦0發(fā)出超聲波信號時開啟定時器0，通過定時器計算回波信號持續(xù)時間進而計算出距離。/* 單片機課程設計* 題號： 27題，超聲波測距* 組員：馬銘陽，程巖，孔維士* 學號"30222204 130222206 130222207* 日期：2016年6月30日* 說明 KEY_START按下，程序執(zhí)行，KEY1按下顯示題號，持續(xù)10秒*/*include<reg51.h>*include<intrins.h> *include<lcd.h>sbit Trig = P10; /超聲波發(fā)送sbit Echo

4、 = P11; /超聲波接收sbit key_start=P31; /開始按鍵sbit key1=P32; /中斷按鍵sbit buzzer=P15; /蜂鳴器按鍵unsigned char code TABLE = " DISTANCE: "unsigned char code ASCII = '0','1','2','3','4','5','6','7','8','9','.','-

5、9;,'C','M',' 'unsigned char code CLASS = " NO.27 "static unsigned char DisNum = 0; /"""unsigned int time=0;unsigned int i=0;unsigned int key_flag=0;long S=0;bit flag =0; /成功標志位unsigned char disbuff4 = 0,0,0,0,;/* * * */延時函數(shù)void delayms(unsigned int ms

6、) unsigned char i=100,j; for(;ms;ms-) while(-i) j=10; while(-j); /計算距離void Conut(void) time=TH0*256+TL0; TH0=0; TL0=0; S=(long)(time*0.17); if(S>=700)|flag=1) flag=0; LcdWriteData( ASCII11); LcdWriteData( ASCII10); LcdWriteData(ASCII11); LcdWriteData( ASCII11); LcdWriteData( ASCII12); buzzer=0; d

7、elayms(50); buzzer=1; else disbuff3=S%10000/1000; disbuff2=S%1000/100; disbuff1=S%100/10;disbuff0=S%10/1; LcdWriteData( ASCIIdisbuff3); LcdWriteData( ASCIIdisbuff2); LcdWriteData( ASCIIdisbuff1); LcdWriteData( ASCII10); LcdWriteData( ASCIIdisbuff0);LcdWriteData( ASCII12); LcdWriteData( ASCII13); /定時

8、器0void zd0() interrupt 1 /觸發(fā)時說明超出X圍 flag=1; /成功標志位置1 void inter() interrupt 0 /外部中斷 LcdWrite(0x01); LcdWrite(0x80);for (i=0;i<7;i+) LcdWriteData(CLASSi); delayms(5); delayms(100);LcdWrite(0x80); for (i=0;i<11;i+) LcdWriteData(TABLEi); delayms(5); LcdWrite(0x80+0x46);/超聲波發(fā)射 void StartModule() T

9、rig=1; /發(fā)脈沖 _nop_(); /用NOP函數(shù)時間更精準 _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); _nop_(); Trig=0; void key_board0(void) /按鍵掃描程序while(1) if(key_start=0)delayms(10);if(key_start=

10、0)while(!key_start);key_flag=1;break;else if(key1=0)delayms(10);if(key1=0)while(!key1);key_flag=2;break;void key_board1(void) if(key_start=0)delayms(10);if(key_start=0)while(!key_start);key_flag=1;if(key1=0)delayms(10);if(key1=0)while(!key1);key_flag=2;void main(void) P1 = 0xF0; /低位拉低 TMOD=0x01; TH0

11、=0; TL0=0; ET0=1; /定時器0中斷 IT0=1; /外部中斷0 EX0=1; EA=1; LcdInit(); key_board0();/key_board1();/if(key_flag=1)/ LcdWrite(0x80); for (i=0;i<11;i+) /顯示DISTANCE LcdWriteData(TABLEi); delayms(5); LcdWrite(0x80+0x46); while(1) StartModule(); while(!Echo); /判斷是否收到回波信號 TR0=1; /收到時，開啟定時器 while(Echo); /回波信號結(jié)束

12、后關閉定時器 TR0=0; /關閉定時器 Conut(); /計算距離 LcdWrite(0x80+0x46); /設置數(shù)據(jù)指針起點，第二排第一個 delayms(80); 以下是LCD顯示程序*include"lcd.h"/* 函數(shù)名 : Lcd1602_Delay1ms* 函數(shù)功能 : 延時函數(shù)，延時1ms* 輸入 : c* 輸出 : 無* 說名 : 該函數(shù)是在12MHZ晶振下，12分頻單片機的延時。*/void Lcd1602_Delay1ms(uint c) /誤差 0us uchar a,b;for (; c>0; c-) for (b=199;b>0

13、;b-) for(a=1;a>0;a-); /* 函數(shù)名 : LcdWrite* 函數(shù)功能 : 向LCD寫入一個字節(jié)的命令* 輸入 : * 輸出 : 無*/*ifndef LCD1602_4PINS /當沒有定義這個LCD1602_4PINS時void LcdWrite(uchar ) /寫入命令LCD1602_E = 0; /使能LCD1602_RS = 0; /選擇發(fā)送命令LCD1602_RW = 0; /選擇寫入LCD1602_DATAPINS = ; /放入命令Lcd1602_Delay1ms(1);/等待數(shù)據(jù)穩(wěn)定LCD1602_E = 1; /寫入時序Lcd1602_Delay

14、1ms(5); /保持時間LCD1602_E = 0;*else void LcdWrite(uchar ) /寫入命令LCD1602_E = 0; /使能清零LCD1602_RS = 0; /選擇寫入命令LCD1602_RW = 0; /選擇寫入LCD1602_DATAPINS = ;/由于4位的接線是接到P0口的高四位，所以傳送高四位不用改Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1; /寫入時序Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E = 0;/Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_DATAPINS = << 4; /

15、發(fā)送低四位Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1; /寫入時序Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E = 0;*endif/* 函數(shù)名 : LcdWriteData* 函數(shù)功能 : 向LCD寫入一個字節(jié)的數(shù)據(jù)* 輸入 : dat* 輸出 : 無*/*ifndef LCD1602_4PINSvoid LcdWriteData(uchar dat)/寫入數(shù)據(jù)LCD1602_E = 0;/使能清零LCD1602_RS = 1;/選擇輸入數(shù)據(jù)LCD1602_RW = 0;/選擇寫入LCD1602_DATAPINS = dat; /寫入數(shù)據(jù)Lcd1602_

16、Delay1ms(1);LCD1602_E = 1; /寫入時序Lcd1602_Delay1ms(5); /保持時間LCD1602_E = 0;*elsevoid LcdWriteData(uchar dat)/寫入數(shù)據(jù)LCD1602_E = 0; /使能清零LCD1602_RS = 1; /選擇寫入數(shù)據(jù)LCD1602_RW = 0; /選擇寫入LCD1602_DATAPINS = dat;/由于4位的接線是接到P0口的高四位，所以傳送高四位不用改Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1; /寫入時序Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E = 0;

17、LCD1602_DATAPINS = dat << 4; /寫入低四位Lcd1602_Delay1ms(1);LCD1602_E = 1; /寫入時序Lcd1602_Delay1ms(5);LCD1602_E = 0;*endif/* 函數(shù)名 : LcdInit()* 函數(shù)功能 : 初始化LCD屏* 輸入 : 無* 輸出 : 無*/*ifndefLCD1602_4PINSvoid LcdInit() /LCD初始化子程序LcdWrite(0x38); /開顯示LcdWrite(0x0c); /開顯示不顯示光標LcdWrite(0x06); /寫一個指針加1LcdWrite(0x01); /清屏LcdWrite(0x80); /設置數(shù)據(jù)指針起點*elsevoid LcdInit() /LCD初始化子程序LcdWrite(0x32); /將8位總線轉(zhuǎn)為4位總線LcdWrite(0x28); /在四位線下的初始化LcdWrite(0x0c); /開顯示不顯示光標LcdWrite(0x06); /寫一個指針加1LcdWrite(0x01); /清屏LcdWrite(0x80); /設置數(shù)據(jù)指針起點*endif六、測試及調(diào)試硬件調(diào)試：焊接前用恒流源供電測量每個元件是否工作正常