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单片机超声波程序(带详细注释)Proteus仿真图

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楼主
ID:1142487 发表于 2025-1-5 11:09 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式
这是我之前做的基于STM32的超声波测距系统，
附件里面包含了keil仿真代码以及Proteus仿真工程
请大家多多指教



单片机源程序如下:
  1. //头文件包含
  2. #include <reg52.h>                //提供单片机寄存器地址
  3. #include <intrins.h>        //提供_nop_()函数

  5. unsigned int code duan_ma[16] = {0x3f,0x06,0x5b,0x4f,0x66,0x6d,0x7d,0x07,0x7f,0x6f,                //0~9
  6.                                                                  0x77,0x7c,0x39,0x5e,0x79,0x71};        //A~F
  7. unsigned int dis_buf[4];                        //显示缓存的数组
  8. unsigned int S = 0;                                        //距离缓存变量
  9. unsigned long time = 0;                                //时间缓存变量
  10. unsigned int S_H = 400, S_L = 10;        //S_H：报警上限值，默认400cm，S_L：报警下限值，默认10cm

  12. //引脚定义
  13. sbit BEEP = P3^7;                //蜂鸣器控制端口，低电平有效，无源蜂鸣器
  14.                                                                  
  15. #define digDuan                P0                //数码管段控制端口，高电平有效
  16. sbit digWei1 = P2^4;                //第1位数码管控制端口，低电平有效
  17. sbit digWei2 = P2^5;                //第2位数码管控制端口，低电平有效
  18. sbit digWei3 = P2^6;                //第3位数码管控制端口，低电平有效
  19. sbit digWei4 = P2^7;                //第4位数码管控制端口，低电平有效                                                                 
  20.        
  21. sbit KEY1 = P1^0;                        //设置键
  22. sbit KEY2 = P1^1;                        //加键
  23. sbit KEY3 = P1^2;                        //减键                                                                 
  24.                        
  25. sbit Ttig = P1^3;                //触发信号控制端口
  26. sbit Echo = P1^4;                //回响信号接收端口
  27.                                                                  
  28. /* 定时器0和1初始化，定时1ms */
  29. void InitTimer0(void)
  30. {
  31.   TMOD = 0x11;        //配置定时器0为工作方式1，定时器1位工作方式1
  32.         TH0 = 0;
  33.   TL0 = 0;
  34.         TH1 = 0x0EC;        //定时5ms
  35.   TL1 = 0x78;
  36.         EA = 1;                        //打开总中断
  37.         ET1 = 1;                //打开定时器0中断
  38.         TR1 = 1;                //打开定时器1
  39.   TR0 = 0;                //打开定时器0
  40. }

  42. /*
  43. * 数码管扫描
  44. * *dat：以数组的方式传值，使用的时候直接填入数组名即可
  45. */  
  46. void dig_scan(unsigned int *dat)
  47. {
  48.         static unsigned char i = 0;        //循环变量

  50.         /* 数码管扫描处理 */
  51.         digDuan = 0x00;                //消隐
  52.         digWei1 = 1;                       
  53.         digWei2 = 1;                        
  54.         digWei3 = 1;
  55.         digWei4 = 1;
  56.         switch(i)
  57.         {
  58.                 case 0:
  59.                 {
  60.                         digWei1 = 0;                        //选通第1位数码管
  61.                         digDuan = dat[0];                //显示第1位数码管的内容
  62.                         break;
  63.                 }
  64.                 case 1:
  65.                 {
  66.                         digWei2 = 0;                        //选通第2位数码管
  67.                         digDuan = dat[1];                //显示第2位数码管的内容
  68.                         break;
  69.                 }
  70.                 case 2:
  71.                 {
  72.                         digWei3 = 0;                                //选通第3位数码管
  73.                         digDuan = dat[2] + 0x80;        //显示第3位数码管的内容，顺便也显示小数点
  74.                         break;
  75.                 }
  76.                 case 3:
  77.                 {
  78.                         digWei4 = 0;                        //选通第4位数码管
  79.                          digDuan = dat[3];                //显示第4位数码管的内容
  80.                         break;       
  81.                 }
  82.                 default: break;
  83.         }
  84.         ++i;                //数码管位选变量循环
  85.         if(i >= 4)
  86.                 i = 0;                               
  87. }

  89. /* 按键延时函数，单位：ms */
  90. static void key_delayms(unsigned int ms)
  91. {
  92.         unsigned char a,b,c;
  93.         while(--ms)
  94.         {
  95.             for(c=1;c>0;c--)
  96.                 for(b=142;b>0;b--)
  97.                     for(a=2;a>0;a--);
  98.         }
  99. }
  100. /* 按键扫描 */
  101. unsigned char key_scan(void)
  102. {
  103.         if(KEY1 == 0)                        //如果按键1按下
  104.         {
  105.                 key_delayms(10);        //延时10ms,去除按键抖动
  106.                 if(KEY1 == 0)                //再判断一次按键按下
  107.                 {
  108.                         return 1;                 //输出键值1
  109.                 }       
  110.         }
  111.         if(KEY2 == 0)                //如果按键2按下
  112.         {
  113.                 key_delayms(10);        //延时10ms,去除按键抖动
  114.                 if(KEY2 == 0)                //再判断一次按键按下
  115.                 {
  116.                         return 2;                 //输出键值2
  117.                 }
  118.         }
  119.         if(KEY3 == 0)                //如果按键3按下
  120.         {
  121.                 key_delayms(10);        //延时10ms,去除按键抖动
  122.                 if(KEY3 == 0)                //再判断一次按键按下
  123.                 {
  124.                         return 3;                 //输出键值3
  125.                 }
  126.         }

  128.         return 0;                                //如果没有按键按下，则输出0
  129. }

  131. /* 启动超声波程序 */
  132. void StartModule(void)
  133. {
  134.         Ttig = 1;                        //启动一次模块
  135.         _nop_();                        //延时一段时间，至少10us以上
  136.         _nop_();                        
  137.         _nop_();
  138.         _nop_();
  139.         _nop_();
  140.         _nop_();
  141.         _nop_();
  142.         _nop_();
  143.         _nop_();
  144.         _nop_();
  145.         _nop_();
  146.         _nop_();
  147.         _nop_();
  148.         _nop_();
  149.         _nop_();
  150.         _nop_();
  151.         _nop_();
  152.         _nop_();
  153.         _nop_();
  154.         _nop_();
  155.         _nop_();
  156.         Ttig = 0;
  157. }

  159. /* 延时，单位：ms */
  160. void delayms(unsigned int ms)
  161. {
  162.         unsigned char a,b,c;

  164.         while(--ms)
  165.         {
  166.             for(c=1;c>0;c--)
  167.                 for(b=142;b>0;b--)
  168.                     for(a=2;a>0;a--);       
  169.         }
  170. }



  174. /* 计算测距 */
  175. void count(void)
  176. {
  177.         StartModule();        //启动一次超声波
  178.         while(!Echo);                //等待超声波模块输出IO拉高
  179.         TR0 = 1;                        //开启定时器计时
  180.         while(Echo);                //等待超声波模块输出IO拉低
  181.         TR0 = 0;                         //关闭定时器计时
  182.        
  183.         /* 计算距离 */
  184.         time = TH0 * 256 + TL0;        //得到的时间，专业写法应该是这样：time = TH0 << 8 | TL0
  185.         TH0 = 0;                                //定时计数器清零       
  186.         TL0 = 0;
  187.        
  188.         S = (time * 1.7) / 100; //算出来是M                               
  189. }
  190. /* 显示距离 */
  191. void dis_distance(void)
  192. {
  193.         dis_buf[3] = 0x00;
  194.         dis_buf[2] = duan_ma[S / 100 %10];         //取出百位数，并在数码管的第3位显示，从右往左数
  195.         dis_buf[1] = duan_ma[S / 10 %10];        //取出十位数，并在数码管的第2位显示，从右往左数
  196.         dis_buf[0] = duan_ma[S % 10];                 //取出个位数，并在数码管的第1位显示，从右往左数       
  197. }
  198. /* 设置报警功能 */
  199. void key_fuction(void)
  200. {
  201.         unsigned char mode_flag = 1;        //模式切换标记位，1：设置上限值，2：设置下限值，3：退出

  203.         while(1)
  204.         {
  205.                 if(key_scan() == 1)       
  206.                 {
  207.                         BEEP = 0;                        //按键提示音
  208.                         delayms(50);
  209.                         BEEP = 1;
  210.                         delayms(1000);
  211.                         ++mode_flag;
  212.                         if(mode_flag >= 3)        //如果满3了，则退出
  213.                                 break;               
  214.                 }
  215.                 if(key_scan() == 2)                //如果加键按下
  216.                 {
  217.                         BEEP = 0;                        //按键提示音
  218.                         delayms(50);
  219.                         BEEP = 1;
  220.                         delayms(1000);
  221.                         if(mode_flag == 1)        //设置上限值
  222.                         {
  223.                                 ++S_H;
  224.                                 if(S_H > 400)
  225.                                         S_H = 2;       
  226.                         }
  227.                         if(mode_flag == 2)        //设置下限值
  228.                         {
  229.                                 ++S_L;
  230.                                 if(S_L > 400)
  231.                                         S_L = 2;       
  232.                         }
  233.                 }
  234.                 if(key_scan() == 3)                //如果减键按下
  235.                 {
  236.                         BEEP = 0;                        //按键提示音
  237.                         delayms(50);
  238.                         BEEP = 1;
  239.                         delayms(1000);
  240.                         if(mode_flag == 1)        //设置上限值
  241.                         {
  242.                                 --S_H;
  243.                                 if(S_H < 2)
  244.                                         S_H = 400;       
  245.                         }
  246.                         if(mode_flag == 2)        //设置下限值
  247.                         {
  248.                                 --S_L;
  249.                                 if(S_L < 2)
  250.                                         S_L = 400;       
  251.                         }
  252.                 }

  254.                 /* 报警设置显示 */
  255.                 if(mode_flag == 1)         //显示设置上限值内容
  256.                 {
  257.                         dis_buf[3] = 0x76;                                                //第4位数码管显示字母 H
  258.                         dis_buf[2] = duan_ma[S_H / 100 % 10];         //显示百位数
  259.                         dis_buf[1] = duan_ma[S_H / 10 % 10];        //显示十位数
  260.                         dis_buf[0] = duan_ma[S_H % 10];                        //显示个位数
  261.                 }
  262.                 if(mode_flag == 2)                 //显示设置下限值内容
  263.                 {
  264.                         dis_buf[3] = 0x38;        //第4位数码管显示字母 L
  265.                         dis_buf[2] = duan_ma[S_L / 100 % 10];         //显示百位数
  266.                         dis_buf[1] = duan_ma[S_L / 10 % 10];        //显示十位数
  267.                         dis_buf[0] = duan_ma[S_L % 10];                        //显示个位数
  268.                 }               
  269.         }
  270. }

  272. /* 主函数 */
  273. void main(void)
  274. {
  275.         digDuan = 0x40;                //显示"----"
  276.         digWei1 = 0;
  277.         digWei2 = 0;
  278.         digWei3 = 0;
  279.         digWei4 = 0;
  280.         delayms(1000);                //延时大约1s
  281.         InitTimer0();                //定时器0初始化

  283.         while(1)
  284.         {
  285.                 count();                                        //计算距离
  286.                 if(S>=S_H || S<=S_L)                //如果超出设定的范围，则显示"---"
  287.                 {
  288.                         dis_buf[3] = 0x00;
  289.                         dis_buf[2] = 0x40;                 //显示"---"
  290.                         dis_buf[1] = 0x40;
  291.                         dis_buf[0] = 0x40;       
  292.                         BEEP = 0;                        //蜂鸣器鸣叫
  293.                         delayms(1000);
  294.                 }
  295.                 else
  296.                 {
  297.                         BEEP = 1;                        //关闭蜂鸣器
  298.                         dis_distance();                //显示距离
  299.                 }

  301.                 if(key_scan() == 1)                //如果按下设置键，则进入设置报警功能
  302.                 {
  303.                         BEEP = 0;                        //按键提示音
  304.                         delayms(50);
  305.                         BEEP = 1;
  306.                         delayms(100);
  307.                          key_fuction();                //进入设置报警功能
  308.                 }                       
  309.         }
  310. }


  313. /* 定时器0中断服务函数，5ms进一次本中断，用于数码管扫描 */
  314. void Timer1Interrupt(void) interrupt 3
  315. {
  316.                 TH1 = 0x0EC;                //定时5ms，重新赋值
  317.     TL1 = 0x78;

  319.                 dig_scan(dis_buf);        //数码管显示距离
  320. }


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沙发
ID:102963 发表于 2025-1-6 12:18 | 只看该作者
这是51单片机，不是STM32单片机。
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