51單片機(jī)應(yīng)用_超聲波&定時(shí)器

前言

通過(guò)利用超聲波在空氣中的傳播速度為已知，測(cè)量聲波在發(fā)射后遇到障礙物反射回來(lái)的時(shí)間，根據(jù)發(fā)射和接收的時(shí)間差計(jì)算出發(fā)射點(diǎn)到障礙物的實(shí)際距離。

HC-SR04模塊

**HC-SR04超聲波模塊常用于機(jī)器人避障、物體測(cè)距、液位檢測(cè)、公共安防、停車(chē)場(chǎng)檢測(cè)等場(chǎng)所。HC-SR04超聲波模塊主要是由兩個(gè)通用的壓電陶瓷超聲傳感器，并加外圍信號(hào)處理電路構(gòu)成的。

參數(shù)：

控制流程

1. 通過(guò)Trig引腳發(fā)一個(gè) 10US 以上的高電平，模塊自動(dòng)發(fā)送 8 個(gè) 40khz 的方波，自動(dòng)檢測(cè)是否有信號(hào)返回；
2. 有信號(hào)返回時(shí)，Echo有高電平輸出，高電平時(shí)間即是超聲波往返時(shí)間。
3. 測(cè)試距離 = (高電平時(shí)間 *聲速)/2

通過(guò)單片機(jī)的定時(shí)器獲得計(jì)時(shí)功能來(lái)獲得檢測(cè)距離，開(kāi)啟定時(shí)器后TH和TL寄存器數(shù)值會(huì)自動(dòng)增加。直到關(guān)閉定時(shí)器，再讀出其中的數(shù)值即可計(jì)算距離。

/*開(kāi)始計(jì)時(shí)*/
     while (!ECHO);//當(dāng)ECHO為高電平的時(shí)候，跳出循環(huán),并開(kāi)始記錄時(shí)間
     TR0 = 1;//啟動(dòng)定時(shí)器0，開(kāi)啟計(jì)時(shí)
     while (ECHO);//ECHO不為0，即脈沖返回結(jié)束，計(jì)時(shí)結(jié)束
     TR0 = 0;//停止計(jì)時(shí)，此時(shí)的ECHO的高電平時(shí)間就是     超聲波發(fā)出到重新返回接收所用的時(shí)間

代碼

#ifndef _HC_SR04_H_
 #define _HC_SR04_H_
 #include //提供_nop_();/*供HC-SR04提供啟動(dòng)時(shí)間*/
 ?
 /*位定義*/
 sbit TRIG = P1 ^ 0;
 sbit ECHO = P1 ^ 1;
 ?
 /*全局變量定義,超出距離標(biāo)志位為1,不超出為0*/
 bit HC_SR04_flag;
 ?
 /*函數(shù)聲明*/
 void HC_SR04_Init(void);//初始化T0定時(shí)器，用于HC_SR04
 ?
 unsigned int HC_SR04(void);//返回距離
 ?
 #endif

#include "HC_SR04.h"
 ?
 /*******************************************************************************
 ** 函數(shù)名稱(chēng): HC_SR04_Init
 ** 功能描述: 初始化定時(shí)器0，用以記錄從發(fā)射到返回的時(shí)間Time
 ** 參數(shù)說(shuō)明: void
 ** 返回說(shuō)明: void
 ** 創(chuàng)建人員: Main
 ** 創(chuàng)建日期: 2020-06-01
 **------------------------------------------------------------------------------
 ** 修改人員:
 ** 修改日期:
 ** 修改描述:
 **------------------------------------------------------------------------------
 ********************************************************************************/
 void HC_SR04_Init(void)
 {
     TMOD |= 0x01;
 ?
     TH0 = 0;
     TL0 = 0;
     ET0 = 1;             //允許T0中斷，可關(guān)閉，只有特別大的才開(kāi)
     EA = 1;
 ?
     TRIG = 0;           //先使啟動(dòng)端置低，等待高電平啟動(dòng)
 }
 ?
 ?
 /*******************************************************************************
 ** 函數(shù)名稱(chēng): HC_SR04
 ** 功能描述: 返回測(cè)量距離
 ** 參數(shù)說(shuō)明: void
 ** 返回說(shuō)明: 測(cè)量距離，單位（cm）
 ** 創(chuàng)建人員: Main
 ** 創(chuàng)建日期: 2020-12-22
 **------------------------------------------------------------------------------
 ** 修改人員: Main
 ** 修改日期: 
 ** 修改描述: 
 **------------------------------------------------------------------------------
 ********************************************************************************/
 unsigned int HC_SR04(void)
 {
     unsigned int distance;//用于記錄測(cè)得的距離
     unsigned int time;//用于記錄超聲波發(fā)出到重新返回接收所用的時(shí)間
 ?
     /*啟動(dòng)HC_SR04*/
     TRIG = 1;//升高電平，打開(kāi)觸發(fā)信號(hào)
     _nop_();
     _nop_();
     _nop_();
     _nop_();
     _nop_();
     _nop_();
     _nop_();
     _nop_();
     _nop_();
     _nop_();
     _nop_();
     _nop_();
     _nop_();
     _nop_();
     _nop_();
     TRIG = 0;
 ?
     /*開(kāi)始計(jì)時(shí)*/
     while (!ECHO);//當(dāng)ECHO為高電平的時(shí)候，跳出循環(huán),并開(kāi)始記錄時(shí)間，當(dāng)為低電平時(shí)卡住不動(dòng)
 ?
     TR0 = 1;//啟動(dòng)定時(shí)器0，開(kāi)啟計(jì)時(shí)
     while (ECHO);//ECHO不為0，即脈沖返回結(jié)束，計(jì)時(shí)結(jié)束
     TR0 = 0;//停止計(jì)時(shí)，此時(shí)的ECHO的高電平時(shí)間就是     超聲波發(fā)出到重新返回接收所用的時(shí)間
 ?
     /*計(jì)算時(shí)間及距離*/
     time = (TH0 * 256 + TL0) * 1.29;        //可改變此數(shù)據(jù)來(lái)提高精確度
     distance = (time * 0.034) / 2;          //單位是cm，0.34是mm
 ?
 ?
     TH0 = 0;                                //清零，進(jìn)行下一次測(cè)距
     TL0 = 0;
 ?
     //返回距離
     return distance;
 }
 ?
 /*******************************************************************************
 ** 函數(shù)名稱(chēng): T0_Time_Sr04
 ** 功能描述: 超出測(cè)量距離的異常
 ** 參數(shù)說(shuō)明: None
 ** 返回說(shuō)明: void
 ** 創(chuàng)建人員: Main
 ** 創(chuàng)建日期: 
 **------------------------------------------------------------------------------
 ** 修改人員:
 ** 修改日期:
 ** 修改描述:
 **------------------------------------------------------------------------------
 ********************************************************************************/
 void T0_Time_Sr04() interrupt 1
 {
     HC_SR04_flag = 1;
     //TI=1;
     //printf("超出距離");
     //TI=0;
 }
 ?
 ?