单片机超声波测距+温度补偿源程序与Proteus仿真图

ID:955584 · 发表于 2021-7-22 23:43

超声波测距仿真原理图如下（proteus仿真工程文件可到本帖附件中下载）

单片机源程序如下:

#include <reg52.h>
#include <intrins.h>
#define uchar unsigned char // 以后unsigned char就可以用uchar代替
#define uint unsigned int // 以后unsigned int 就可以用uint 代替
sfr ISP_DATA = 0xe2; // 数据寄存器
sfr ISP_ADDRH = 0xe3; // 地址寄存器高八位
sfr ISP_ADDRL = 0xe4; // 地址寄存器低八位
sfr ISP_CMD = 0xe5; // 命令寄存器
sfr ISP_TRIG = 0xe6; // 命令触发寄存器
sfr ISP_CONTR = 0xe7; // 命令寄存器
sbit LcdRs_P = P2^7; // 1602液晶的RS管脚
sbit LcdRw_P = P2^6; // 1602液晶的RW管脚
sbit LcdEn_P = P2^5; // 1602液晶的EN管脚
sbit Trig_P = P2^2; // 超声波模块的Trig管脚
sbit Echo_P = P2^3; // 超声波模块的Echo管脚
sbit KeySet_P = P3^2; // “设置”按键的管脚
sbit KeyDown_P = P3^3; // “减”按键的管脚
sbit KeyUp_P = P3^4; // “加”按键的管脚
sbit Buzzer_P = P2^1; // 蜂鸣器的管脚
sbit Led_P = P2^0; // LED报警灯的管脚
sbit DQ = P1^0; // 温度传感器的引脚定义
uint gAlarm; // 报警距离变量
float gSpeed; // 保存超声波的速度值
/*********************************************************/
// 擦除单片机内部EEPROM的一个扇区
// 写8个扇区中随便一个的地址，便擦除该扇区，写入前要先擦除
/*********************************************************/
void Sector_Erase(unsigned int add)
{
ISP_CONTR = 0x83;
ISP_CMD = 0x03;
ISP_ADDRH = (unsigned char)(add>>8);
ISP_ADDRL = (unsigned char)(add&0xff);
ISP_TRIG = 0x46;
ISP_TRIG = 0xB9;
_nop_();
ISP_Disable();
}
/*********************************************************/
// 毫秒级的延时函数，time是要延时的毫秒数
/*********************************************************/
void DelayMs(uint time)
{
uint i,j;
for(i=0;i<time;i++)
for(j=0;j<112;j++);
}
/*********************************************************/
// 读取温度值
/*********************************************************/
int DS18B20_ReadTemp(void)
{
uchar j;
int b,temp=0;
DS18B20_ReSet(); // 产生复位脉
DS18B20_WriteByte(0xcc); // 忽略ROM指令
DS18B20_WriteByte(0x44); // 启动温度转换指令
DS18B20_ReSet(); // 产生复位脉
DS18B20_WriteByte(0xcc); // 忽略ROM指令
DS18B20_WriteByte(0xbe); // 读取温度指令
for(j=0;j<16;j++) // 读取温度数量
{
DQ=0;
_nop_();
_nop_();
DQ=1;
Delay15us();
b=DQ;
Delay15us();
Delay15us();
Delay15us();
b=b<<j;
temp=temp|b;
}
temp=temp*0.0625*10; // 合成温度值并放大10倍
return (temp); // 返回检测到的温度值
}
/*********************************************************/
// 计算测到的距离
/*********************************************************/
uint GetDistance(void)
{
uint ss; // 用于记录测得的距离
TH0=0;
TL0=0;
Trig_P=1; // 给超声波模块一个开始脉冲
DelayMs(1);
Trig_P=0;
while(!Echo_P); // 等待超声波模块的返回脉冲
TR0=1; // 启动定时器，开始计时
while(Echo_P); // 等待超声波模块的返回脉冲结束
TR0=0; // 停止定时器，停止计时
ss=((TH0*256+TL0)*gSpeed)/2; // 距离cm=（时间us * 速度cm/us）/2
if(ss>999) // 把检测结果限制999厘米内
ss=999;
return ss;
}
/*********************************************************/
// 按键扫描
/*********************************************************/
void KeyScanf()
{
uchar i;
uchar dat1,dat2;
if(KeySet_P==0) // 判断是否有按键按下
{
LcdGotoXY(1,0); // 液晶第二行刷新显示
LcdPrintStr(" alarm= cm ");
LcdGotoXY(1,8); // 显示当前的报警值
LcdPrintNum(gAlarm);
DelayMs(10); // 消除按键按下的抖动
while(!KeySet_P); // 等待按键释放
DelayMs(10); // 消除按键松开的抖动
i=1;
while(i)
{
if(KeyDown_P==0) // 报警值减的处理
{
if(gAlarm>2)
gAlarm--;
LcdGotoXY(1,8);
LcdPrintNum(gAlarm);
DelayMs(300);
}
if(KeyUp_P==0) // 报警值加的处理
{
if(gAlarm<400)
gAlarm++;
LcdGotoXY(1,8);
LcdPrintNum(gAlarm);
DelayMs(300);
}
if(KeySet_P==0) // 再次按下设置键的判断
{
LcdGotoXY(1,0); // 液晶恢复测量时的内容显示
LcdPrintStr(" dist= cm ");
DelayMs(10); // 消除按键按下的抖动
while(!KeySet_P); // 等待按键释放
DelayMs(10); // 消除按键松开的抖动
i=0;
}
}
dat1=gAlarm/100;
dat2=gAlarm%100;
Sector_Erase(0x2000);
EEPROM_Write(0x2000,dat1);
EEPROM_Write(0x2001,dat2);
}
}
/*********************************************************/
// 报警判断
/*********************************************************/
void AlarmJudge(uint ss)
{
uchar i;
float alr1,alr2,alr3,alr4;
alr1=gAlarm/4.00*1;
alr2=gAlarm/4.00*2;
alr3=gAlarm/4.00*3;
alr4=gAlarm/4.00*4;
// 报警频率最快
if(ss<alr1)
{
for(i=0;i<10;i++)
{
Led_P=0;
Buzzer_P=0;
DelayMs(50);
Led_P=1;
Buzzer_P=1;
DelayMs(50);
KeyScanf();
}
}
// 报警频率第二快
else if(ss<alr2)
{
for(i=0;i<5;i++)
{
Led_P=0;
Buzzer_P=0;
DelayMs(100);
Led_P=1;
Buzzer_P=1;
DelayMs(100);
KeyScanf();
}
}
// 报警频率第三快
else if(ss<alr3)
{
for(i=0;i<2;i++)
{
Led_P=0;
Buzzer_P=0;
DelayMs(200);
Led_P=1;
Buzzer_P=1;
DelayMs(200);
KeyScanf();
}
}
// 报警频率最慢
else if(ss<alr4)
{
for(i=0;i<2;i++)
{
Led_P=0;
Buzzer_P=0;
DelayMs(300);
Led_P=1;
Buzzer_P=1;
DelayMs(300);
KeyScanf();
}
}
// 不报警
else
{
Led_P=1;
Buzzer_P=1;
for(i=0;i<100;i++)
{
KeyScanf();
DelayMs(10);
}
}
}
/*********************************************************/
// 主函数
/*********************************************************/
void main()
{
uchar dat1,dat2;
uint dist; // 保存超声波模块测量到的结果
int temp; // 保存温度传感器测量到的结果
Trig_P=0;
LcdInit(); // 执行液晶初始化
TMOD = 0x01; // 选择定时器0，并且确定是工作方式1（为了超声波模块测量距离计时用的）
LcdGotoXY(0,0); // 定位到第0行第0列
LcdPrintStr(" temp= "); // 第0行显示“ temp= ”
LcdGotoXY(1,0); // 定位到第1行第0列
LcdPrintStr(" dist= cm "); // 第1行显示“ dist= cm ”
while(DS18B20_ReadTemp()==850) // 等待温度传感器初始化完成
{
DelayMs(10);
}
dat1=EEPROM_Read(0x2000); // 从EEPROM读取报警值
dat2=EEPROM_Read(0x2001);
gAlarm=dat1*100+dat2;
if((gAlarm==0)||(gAlarm>400)) // 如果读取到的报警值异常（等于0或大于400则认为异常）
{
gAlarm=25; // 重新赋值报警值为25
}
while(1)
{
temp=DS18B20_ReadTemp(); // 获取温度传感器的温度值
LcdGotoXY(0,7); // 定位到第0行第7列
LcdPrintTemp(temp); // 显示当前的温度值
gSpeed=0.607*(temp/10)+331.4; // 根据公式 v=0.607T+331.4 计算出当前温度值对应的超声波速度，这时的单位是“米/秒”
gSpeed=gSpeed/10000; // 将超声波的速度从单位“m/s”转为“cm/us”，方便后面的计算
dist=GetDistance(); // 通过超声波模块获取距离
LcdGotoXY(1,7); // 光标定位
LcdPrintNum(dist); // 将获取到的距离在液晶上面显示
AlarmJudge(dist); // 判断一下是否需要报警，是的话则报警
}
}
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