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单片机超声波测距Proteus仿真与源代码

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1504988397 发表于 2020-10-22 19:27 | 显示全部楼层 |阅读模式
超声波测距  用数码管显示   可以通过按键来调整蜂鸣器响动的距离
仿真原理图如下(proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载)

原理图

原理图


单片机源程序如下:
  1. #include <reg52.H>//器件配置文件
  2. #include <intrins.h>
  3. //传感器接口
  4. sbit RX  = P3^2;
  5. sbit TX  = P3^3;
  6. //按键声明
  7. sbit S1  = P1^4;
  8. sbit S2  = P1^5;
  9. sbit S3  = P1^6;
  10. //蜂鸣器
  11. sbit Feng= P2^0;

  12. sbit W1=P1^0;
  13. sbit W2=P1^1;
  14. sbit W3=P1^2;
  15. sbit W4=P1^3;
  16. //变量声明
  17. unsigned int  time=0;
  18. unsigned int  timer=0;
  19. unsigned char posit=0;
  20. unsigned long S=0;
  21. unsigned long BJS=50;//报警距离80CM
  22. //模式 0正常模式 1调整
  23. char Mode=0;
  24. bit  flag=0;
  25. bit flag_KEY=0;
  26. unsigned char const discode[] ={0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,0x40,0xff/*-*/};        //数码管显示码0123456789-和不显示
  27. //unsigned char const positon[4]={0xfd,0xfb,0xf7,0xfe};        //位选
  28. unsigned char disbuff[4]           ={0,0,0,0};                 //数组用于存放距离信息
  29. unsigned char disbuff_BJ[4]        ={0,0,0,0};//报警信息
  30. void Display();
  31. //延时20ms(不精确)
  32. void delay(void)
  33. {
  34.     unsigned char a,b,c;
  35.     for(c=2;c>0;c--)
  36.         for(b=38;b>0;b--)
  37.             for(a=60;a>0;a--);
  38. }

  39. //按键扫描
  40. void Key_()
  41. {
  42.         if(flag_KEY==0)
  43.         {
  44.                 if(Mode!=0)
  45.                 {
  46.                         //+
  47.                         if(S1==0)
  48.                         {
  49.                                 delay();           //延时去抖
  50.                                 if(S1==0)
  51.                                 {
  52.                                         BJS++;         //报警值加
  53.                                         flag_KEY=1;
  54.                                         if(BJS>=151) //最大151
  55.                                         {
  56.                                                 BJS=0;
  57.                                         }
  58. //                                        while(S1==0)
  59. //                                        Display();
  60.                                 }
  61.                                
  62.                         }
  63.                         //-
  64.                         if(S2==0)
  65.                         {
  66.                                 delay();
  67.                                 if(S2==0)
  68.                                 {
  69.                                         BJS--;         //报警值减
  70.                                         flag_KEY=1;
  71.                                         if(BJS<=1)         //最小1
  72.                                         {
  73.                                                 BJS=150;
  74.                                         }       
  75. //                                        while(S2==0)
  76. //                                        Display();
  77.                                 }
  78.                                
  79.                         }
  80.                 }
  81.                 //功能
  82.                 if(S3==0)                //设置键
  83.                 {
  84.                         delay();
  85.                         if(S3==0)
  86.                         {
  87.                                 Mode++;                //模式加
  88.                                 flag_KEY=1;
  89.                                 if(Mode>=2)                //加到2时清零
  90.                                 {
  91.                                         Mode=0;
  92.                                 }
  93. //                                while(S3==0)
  94. //                                Display();
  95.                         }
  96.                 }
  97.         }
  98.         if((P1&0x70)==0x70)
  99.         {
  100.                 flag_KEY=0;
  101.         }
  102. }
  103. /**********************************************************************************************************/
  104. //扫描数码管
  105. void Display(void)                                 
  106. {
  107.         //正常显示
  108.         if(Mode==0)
  109.         {
  110.                 P0=0x00;  //关闭显示
  111.                 if(posit==1)//数码管的小数点
  112.                 {
  113.                         P0=(discode[disbuff[posit]])|0x80;//按位或,最高位变为1,显示小数点
  114.                 }
  115.                 else if(posit==0)
  116.                 {
  117.                         P0=~discode[11];
  118.                 }
  119.                 else
  120.                 {
  121.                         P0=discode[disbuff[posit]];
  122.                 }
  123.                 switch(posit)
  124.                 {
  125.                         case 0 : W1=0;W2=1;W3=1;W4=1; break;
  126.                         case 1 : W1=1;W2=0;W3=1;W4=1; break;
  127.                         case 2 : W1=1;W2=1;W3=0;W4=1; break;
  128.                         case 3 : W1=1;W2=1;W3=1;W4=0; break;
  129.                 }
  130.                 posit++;
  131.                 if(posit>3)                //每进一次显示函数,变量加1
  132.                         posit=0;                //加到3时清零
  133.         }
  134.         //报警显示
  135.         else
  136.         {
  137.                 P0=0x00;
  138.                 if(posit==1)//数码管的小数点
  139.                 {
  140.                         P0=(discode[disbuff_BJ[posit]])|0x80;
  141.                 }
  142.                 else if(posit==0)
  143.                 {
  144.                         P0=0x76;        //显示字母               
  145.                 }
  146.                 else
  147.                 {
  148.                         P0=discode[disbuff_BJ[posit]];
  149.                 }
  150.                 switch(posit)
  151.                 {
  152.                         case 0 : W1=0;W2=1;W3=1;W4=1; break;
  153.                         case 1 : W1=1;W2=0;W3=1;W4=1; break;
  154.                         case 2 : W1=1;W2=1;W3=0;W4=1; break;
  155.                         case 3 : W1=1;W2=1;W3=1;W4=0; break;
  156.                 }
  157.                 posit++;
  158.                 if(posit>3)
  159.                         posit=0;
  160.         }
  161. }
  162. /**********************************************************************************************************/
  163. //计算
  164. void Conut(void)
  165. {
  166.         time=TH0*256+TL0;          //读出T0的计时数值
  167.         TH0=0;
  168.         TL0=0;                                  //清空计时器
  169.         S=(time*1.7)/100;     //算出来是CM
  170.         //声音的速度是340m/s,时间的单位是us,计算到秒需要将时间数据/1000000,
  171.         //长度=速度*时间,340*time/1000000,长度数据单位是m转换成cm需要乘以100得到340*time/10000,
  172.         //小数点都向左移两位得到3.4*time/100,因为超声波是往返了,所以再除以2,得到距离数据(time*1.7)/100
  173.         if(Mode==0)                          //非设置状态时
  174.         {
  175.                 if((S>=700)||flag==1) //超出测量范围显示“-”
  176.                 {       
  177.                         Feng=0;                    //蜂鸣器报警
  178.                         flag=0;
  179.                         disbuff[1]=10;           //“-”
  180.                         disbuff[2]=10;           //“-”
  181.                         disbuff[3]=10;           //“-”
  182.                 }
  183.                 else
  184.                 {
  185.                         //距离小于报警距
  186.                         if(S<=BJS)
  187.                         {
  188.                                 Feng=0;        //报警
  189.                         }
  190.                         else  //大于
  191.                         {
  192.                                 Feng=1;                //关闭报警       
  193.                         }
  194.                         disbuff[1]=S%1000/100;                 //将距离数据拆成单个位赋值
  195.                         disbuff[2]=S%1000%100/10;
  196.                         disbuff[3]=S%1000%10 %10;
  197.                 }
  198.         }
  199.         else
  200.         {
  201.                         Feng=1;
  202.                         disbuff_BJ[1]=BJS%1000/100;
  203.                         disbuff_BJ[2]=BJS%1000%100/10;
  204.                         disbuff_BJ[3]=BJS%1000%10 %10;
  205.         }
  206. }
  207. /**********************************************************************************************************/
  208. //定时器0
  209. void zd0() interrupt 1                  //T0中断用来计数器溢出,超过测距范围
  210. {
  211.         flag=1;                                                 //中断溢出标志
  212. }
  213. /**********************************************************************************************************/
  214. //定时器1
  215. void zd3() interrupt 3                  //T1中断用来扫描数码管和计800MS启动模块
  216. {
  217.         TH1=0xf8;
  218.         TL1=0x30;                                 //定时2ms
  219.         Key_();                                        //扫描按键
  220.         Display();                                //扫描显示
  221.         timer++;                                //变量加
  222.         if(timer>=400)                        //400次就是800ms
  223.         {
  224.                 timer=0;
  225.                 TX=1;                                  //800MS  启动一次模块
  226.                 _nop_();
  227.                 _nop_();
  228.                 _nop_();
  229.                 _nop_();
  230.                 _nop_();
  231.                 _nop_();
  232.                 _nop_();
  233.                 _nop_();
  234.                 _nop_();
  235.                 _nop_();
  236.                 _nop_();
  237.                 _nop_();
  238.                 _nop_();
  239.                 _nop_();
  240.                 _nop_();
  241.                 _nop_();
  242.                 _nop_();
  243.                 _nop_();
  244.                 _nop_();
  245.                 _nop_();
  246.                 _nop_();
  247.                 TX=0;
  248.         }
  249. }
  250. /**********************************************************************************************************/
  251. //主函数
  252. void main(void)
  253. {  
  254.         TMOD=0x11;                   //设T0为方式1
  255.         TH0=0;
  256.         TL0=0;         
  257.         TH1=0xf8;                   //2MS定时
  258.         TL1=0x30;
  259.         ET0=1;                                //允许T0中断
  260.         ET1=1;                           //允许T1中断
  261.         TR1=1;                           //开启定时器
  262.         EA=1;                                        //开启总中断       
  263.         while(1)
  264.         {
  265.                 while(!RX);                //当上次接收完波后,RX引脚是低电平,取反就是1,此while成立,反复判断RX状态。当RX没有接收到返回波时是高电平,取反就是0,此while不成立,跳出
  266.                 TR0=1;                        //开启计数
  267.                 while(RX);                //当RX没有接收到返回波,此while成立,程序停在这里一直判断RX状态。当RX接收到返回波,RX引脚变为低电平,此while不成立,跳出
  268.                 TR0=0;                        //停止计数
  269.                 Conut();                        //计算
  270.         }
  271. }
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