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带温度补偿的单片机超声波测距仪程序原理图PCB文件

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楼主
ID:971955 发表于 2021-10-18 22:11 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
制作出来的实物图如下：


Altium Designer画的原理图和PCB图如下：(51hei附件中可下载工程文件)



单片机源程序如下:

  2. #include<reg52.h>
  3. #define uint unsigned int
  4. #define uchar unsigned char
  5. #define ulong unsigned long
  6. sbit we0=P2^0; //                数码管位定义
  7. sbit we1=P2^1; //
  8. sbit we2=P2^2; //
  9. sbit we3=P2^3;
  10. sbit fasong=P1^0;                 //超生波发送接口
  11. sbit jieshou=P3^2;                 //超声波接受接口
  12. sbit k1=P3^6;                         //开关键
  13. sbit k2=P3^7;                         //温度距离显示切换键
  14. sbit ds=P1^4;                         //温度传感数据接口
  15. uchar timers,mi,fenmi,limi,num2,num1,shi,ge,shifen,shengsu;
  16. bit flag,kaiflag,temflag;         //定义各种标志位
  17. ulong t,s;                                         //接收时间和距离
  18. uint temp,num;
  19. float n;                                         //18b20读取数据时用
  20. uchar code table[]=                         //数码管显示编码（不带小数点and带）
  21. {0xc0,0xf9,0xa4,0xb0,0x99,0x92,0x82,0xf8,0x80,0x90,
  22. 0x40,0x79,0x24,0x30,0x19,0x12,0x02,0x78,0x00,0x10};
  23. void init();                                 //声明初始化函数
  24. void delay100us()                         //超声波避盲区延时函数
  25. {
  26.         uchar i,j;
  27.         for(i=40;i>0;i--)
  28.                 for(j=248;j>0;j--);        
  29. }
  30. void delay(uchar a)                           //短暂延时函数（用于18B20）
  31. {
  32.          while(a>0)
  33.          a--;
  34. }
  35. void shijian(uint x)                        //一毫秒延时函数
  36. {
  37.         uint i,j;
  38.         for(i=x;i>0;i--)
  39.                  for(j=110;j>0;j--);
  40. }
  41. void reset()                                    //18B20复位
  42. {
  43.         ds=0;
  44.         delay(103);
  45.         ds=1;
  46.         delay(4);        
  47. }
  48. void write(uchar date)                    //18B20写一字节数据
  49. {
  50.          uchar temp,i;
  51.          uint j;
  52.          temp=date;
  53.          for(i=0;i<8;i++)
  54.          {        
  55.                   temp=temp>>1;
  56.                  if(CY)                   //写1
  57.                  {
  58.                          ds=0;
  59.                 j++;j++;
  60.                         ds=1;
  61.                         delay(8);
  62.                  }
  63.                  else
  64.                  {
  65.                          ds=0;
  66.                         delay(8);
  67.                         ds=1;
  68.                         j++;j++;
  69.                  }
  70.          }

  72. }
  73. uchar read()                                        //18B20读一字节数据
  74. {
  75.         uchar j,dat;
  76.         for(j=0;j<8;j++)
  77.         {
  78.                 ds=0;
  79.                 dat>>=1;
  80.                 ds=1;
  81.                 delay(1);
  82.                 if(ds)
  83.                 dat|=0x80;
  84.                 delay(8);
  85.         }
  86.         return(dat);
  87. }
  88. uint get()                                                 //从温度传感器获取数值
  89. {
  90.         uchar gao,di;
  91.         reset();
  92.         shijian(1);
  93.         write(0xcc);
  94.         write(0x44);

  96.         reset();
  97.         shijian(1);
  98.         write(0xcc);
  99.         write(0xbe);
  100.         di=read();
  101.         gao=read();
  102.         temp=gao<<8;
  103.         temp=temp|di;
  104.         n=temp*0.065+0.5;
  105.         temp=n*10;
  106.         return(temp);
  107. }
  108. void send()                                           //超声波发送函数
  109. {
  110.         uchar i;
  111.         while(TF0==0)
  112.         {         we0=0;
  113.                  timers++;                           
  114.                  fasong=~fasong;
  115.                  for(i=12;i>0;i--);          //40hz延时
  116.                  if(timers==4)                  //连续发送两个超声波脉冲
  117.                  break;

  119.         }
  120.         we0=1;                                          
  121.         timers=0;                                  //将发送次数归零
  122.         TH0=0X00;                                  //定时器装初值
  123.         TL0=0X32;                                  //装0x32是因为发送时也占用了时间
  124.         TR0=1;                                          //打开计时器
  125.         EX0=1;                                          //打开外部中断等待接收返回声波
  126.         delay100us();                          //避盲延时
  127.         delay100us();
  128.         delay100us();
  129. //        delay100us();
  130. //        delay100us();
  131. }
  132. void keyscan()                                   //键盘扫描
  133. {
  134.         if(k1==0)                                   //开关键按下
  135.         {
  136.                 shijian(10);
  137.                 if(k1==0)
  138.                 kaiflag=~kaiflag;           //开关标志位取反
  139.                 while(k1==0);                   //等待按键释放                    
  140.         }
  141.         if(k2==0)                                  //k2按下
  142.         {
  143.                 shijian(10);
  144.                 if(k2==0)
  145.                 temflag=~temflag;          //温度距离标志位取反
  146.                 while(k2==0);                  //等待按键释放
  147.         }
  148. }
  149. void temdisplay()                          //温度显示函数
  150. {
  151.         num=get();                                  //读取当前温度值
  152.         shi=num/100;                          //分离出十位值
  153.         ge=num%100/10;                          //分离出个位值
  154.         shifen=num%10;                          //分离出十分位值


  157.                 P0=table[shi];                  //十位显示
  158.                 we1=0;
  159.                 we0=1;
  160.                 we2=1;
  161.                 we3=1;
  162.                 shijian(6);

  164.                 P0=table[ge+10];          //个位显示
  165.                 we1=1;
  166.                 we0=1;
  167.                 we2=0;
  168.                 we3=1;
  169.                 shijian(6);

  171.                 P0=table[shifen];          //十分位显示
  172.                 we3=0;
  173.                 we1=1;
  174.                 we0=1;
  175.                 we2=1;
  176.                 shijian(1);
  177. }
  178. void init()                                          //初始化函数
  179. {
  180.         TMOD=0x21;           //定时器1为8位自动重装模式，
  181.                                    //定时器0为十六位计数器        
  182.         TH0=0X00;           //定时器0装初值
  183.         TL0=0X32;           
  184.         TH1=0x00;           //定时器装空值
  185.         TL1=0x00;           
  186.         TR1=0;                   //关闭显示定时
  187.         TR0=0;                   //关闭定时器0计时
  188.         EA=1;                   //打开总中断
  189.         ET0=1;                   //打开计时中断
  190.         ET1=1;                   //打开定时器1中断
  191.         EX0=1;                   //打开外部中断
  192.         IT0=1;                   //外部中断选择下降沿触发
  193.         P2=0xff;
  194.         P0=0xff;           //关闭数码管段选
  195.         kaiflag=0;           //开标志位置0
  196.         temflag=0;           //温度距离标志位置0
  197. }
  198. void main()                   //主函数
  199. {
  200.         init();                   //进行初始化
  201.         while(1)
  202.         {        
  203.                 keyscan();        //键盘扫描
  204.                 if((kaiflag==1)&&(temflag==1))//如果打开并且选择测温
  205.                 {
  206.                         temdisplay();                          //进行温度显示
  207.                         TR1=0;                                          //将定时器都关闭
  208.                     TR0=0;
  209.                         EX0=0;

  211.                 }
  212.                 if((kaiflag==1)&&(temflag==0)) //如果打开并选择测距
  213.                 {        
  214.                         send();                                           //发送脉冲
  215.                         num=get();                                   //读取温度值           
  216.                         TR1=1;                                           //打开测距显示中断
  217.                 }
  218.                 if(kaiflag==0)                                   //如果处于关闭状态
  219.                 {
  220.                         TR1=0;
  221.                         TR0=0;                                                //测距显示关闭
  222.                         init();                                                //进行初始化
  223.                 }
  224.         }
  225. }
  226. /*******************对下面用到的中断的解释************
  227. 1.外部中断0用来接收返回的脉冲，当接收到以后进行中断处理，优先级最高；
  228. 2.定时器0用来计时，选择的是十六位定时模式；用来计算超声波脉冲
  229.   从发射到接受所用的时间。
  230. 3.定时器1用来作为测试距离的显示定时。每中断一次就扫描一位数码管
  231. *********************************************************/
  232. void IN0() interrupt 0                                        //超声波接收中断（外部）
  233. {
  234.         TR0=0;                                                                //关闭设计时器
  235.         EX0=0;                                                                //停止接收返回脉冲
  236.     if(num<=50)                                          //根据当前温度值来调整声速
  237.         {
  238.                 shengsu=165;
  239.         }
  240.         else if(num<=100)
  241.         {
  242.                 shengsu=169;
  243.         }
  244.         else if(num<=200)
  245.         {
  246.                 shengsu=172;
  247.         }
  248.         else if(num<=300)
  249.         {
  250.                 shengsu=175;
  251.         }
  252.         else if(num<=500)
  253.         {
  254.                 shengsu=180;
  255.         }
  256.         t=TH0*256+TL0;                                //计算从发射到接收用时（单位us）
  257.         s=t*shengsu/10000;                                        //根据时间计算距离
  258.         mi=s/100;                                                        //分离出米
  259.         fenmi=s%100/10;                                                //……分米
  260.         limi=s%10;                                                        //……厘米
  261.         EX0=1;                                                //计算完毕允许接收下个脉冲
  262. }
  263. void timer0() interrupt 1
  264. {
  265.         TR0=0;
  266.         TH0=0;
  267.         TL0=0;

  269. }
  270. void timer1() interrupt 3                 //显示测距距离中断
  271. {
  272.         TH1=0x00;                                         //装初值
  273.         TL1=0x00;
  274.         num1++;

  276.         if(num1==5)                                         //如果经过1250us，显示一位
  277.         {

  279.                 num1=0;
  280.                 shijian(2);
  281.                 num2++;
  282.                 if(num2==4)
  283.                 num2=0;



  287.         }

  289.         if(temflag==0)
  290.         {        
  291.                 if(num2==0)
  292.                 {
  293.                         P0=table[mi+10];
  294.                         we1=0;
  295.                         we0=1;
  296.                         we2=1;
  297.                         we3=1;
  298.                 }
  299.                 if(num2==2)
  300.                 {
  301.                         P0=table[fenmi];
  302.                         we1=1;
  303.                         we0=1;
  304.                         we2=0;
  305.                         we3=1;
  306.                 }
  307.                 if(num2==3)
  308.                 {
  309.                         P0=table[limi];
  310.                         we3=0;
  311.                         we1=1;
  312.                         we0=1;
  313.                         we2=1;
  314.                 }
  315.         }         


  318. }
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沙发
ID:372579 发表于 2022-2-24 07:44 来自手机 | 只看该作者
这个很不错哦
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板凳
ID:893997 发表于 2022-2-24 21:22 | 只看该作者
可以但不建议都写在一个文件
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地板
ID:1086127 发表于 2023-6-27 10:34 | 只看该作者
请问有那个仿真图吗
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5#
ID:480664 发表于 2023-11-22 16:25 | 只看该作者
这个很不错了，详尽啊！
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